DE102014219127A1

DE102014219127A1 - Feedthrough element with welded ground pin, method for its production and its use

Info

Publication number: DE102014219127A1
Application number: DE102014219127.0A
Authority: DE
Inventors: Thomas Pfeiffer; Thomas Fink; Marcus Bodesheim
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2016-03-24

Abstract

Die Erfindung betrifft Durchführungselemente mit einen metallischen Grundkörper (3) und zumindest einer ersten Durchgangsöffnung (4), in der ein Metallstift (5) in einem elektrisch isolierenden Fixiermaterial (10) angeordnet ist, und zumindest einer zweiten Durchgangsöffnung (20) oder Vertiefung, in der ein weiterer Metallstift (6) als Massepin mittels einer Schweißverbindung entlang einer Schweißlinie (70) elektrisch leitfähig mit dem Grundkörper (3) verbunden ist.The invention relates to feedthrough elements having a metallic base body (3) and at least one first through opening (4), in which a metal pin (5) is arranged in an electrically insulating fixing material (10), and at least one second through hole (20) or recess, in in that a further metal pin (6) is electrically conductively connected to the base body (3) as a ground pin by means of a welded connection along a welding line (70).

Description

Die Erfindung betrifft Durchführungselemente im Allgemeinen, insbesondere aber solche für Zündvorrichtungen, wie sie zum Zünden von pyrotechnischen Personenschutzvorrichtungen verwendet werden, und/oder Durchführungen für Sensoren und/oder Großdurchführungen. Insbesondere betrifft die Erfindung die Ausgestaltung des Sockels einer solchen Zündvorrichtung, das Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Anwendungen.The invention relates to feedthrough elements in general, but in particular to ignition devices of the kind used for igniting pyrotechnic personal safety devices and / or feedthroughs for sensors and / or large feedthroughs. In particular, the invention relates to the design of the base of such an ignition device, the method for its production and its applications.

Durchführungen von Sensoren können insbesondere Sensorelemente mit Strom versorgen und/oder deren Signale an Auswerteeinheiten weiterleiten. Großdurchführungen werden im Allgemeinen in Sicherheitsbehältern eingesetzt, zum Beispiel in Flüssiggastanks und/oder Reaktoren. Feedthroughs of sensors can in particular supply sensor elements with current and / or forward their signals to evaluation units. Large feedthroughs are generally used in containment vessels, for example in liquid gas tanks and / or reactors.

Als pyrotechnische Personenschutzvorrichtungen kommen in Kraftfahrzeugen insbesondere Airbags und Gurtstraffer zum Einsatz. Derartige Sicherheitssysteme können das Verletzungsrisiko erheblich senken. Voraussetzung ist jedoch, dass im Falle eines Zusammenstoßes die jeweiligen Sicherheitssysteme nicht versagen. Besonderes Augenmerk wird dabei insbesondere auch auf die Zünder solcher pyrotechnischen Einrichtungen gerichtet, welche für die Funktion einer solchen Sicherheitseinrichtung unerlässlich sind. Insbesondere müssen die Zünder auch viele Jahre nach ihrer Herstellung noch einwandfrei funktionieren. Als mittlere Lebensdauer solcher Zünder wird oftmals 15 Jahre angegeben. Um eine dauerhaft einwandfreie Funktion zu gewährleisten, muss dabei sichergestellt sein, dass sich die im Zünder vorhandene Treibladung im Laufe der Zeit nicht verändert. Derartige Veränderungen können beispielsweise durch in den Zünder eindringende Feuchtigkeit verursacht werden. Es ist daher wichtig, die Treibladung des Zünders hermetisch zu verkapseln. Auch muss der Zünder die Gase der gezündeten Treibladung in die richtige Richtung freisetzen, um die Treibladung eines Gasgenerators des Sicherheitssystems zu zünden. In particular, airbags and seatbelt pretensioners are used as pyrotechnic personal safety devices in motor vehicles. Such security systems can significantly reduce the risk of injury. However, the prerequisite is that the respective security systems do not fail in the event of a collision. Particular attention is directed in particular to the detonators of such pyrotechnic devices, which are essential for the function of such a safety device. In particular, the detonators still have to function flawlessly for many years after their manufacture. The average life of such detonators is often given as 15 years. In order to ensure a permanently perfect function, it must be ensured that the existing propellant charge in the igniter does not change over time. Such changes may be caused, for example, by moisture entering the igniter. It is therefore important to hermetically encapsulate the propellant charge of the igniter. Also, the igniter must release the gases of the ignited propellant in the right direction to ignite the propellant charge of a gas generator of the safety system.

Um dies zu gewährleisten, weisen aus dem Stand der Technik bekannte Zünder eine Kappe oder einen Deckel und einen vergleichsweise massiven Sockel auf, zwischen denen die Treibladung in einem aus diesen Teilen gebildeten Hohlraum eingeschlossen ist. Durch den Sockel wird mittels elektrischer Anschlüsse der Strom zum Zünden der Treibladung geleitet. Daher weist der Sockel in der Regel Durchgangsöffnungen auf, in denen sich Metallstifte befinden, die auf der einen Seite mittels einer Steckverbindung mit elektrischem Strom versorgt werden können und auf der anderen Seite beispielsweise mittels einer Zündbrücke verbunden sind, die beim Stromdurchfluss in Kontakt mit dem Treibmittel die Zündung desselben bewirkt. Der Sockel wird daher auch allgemein Durchführungselement genannt. Bei der Auslegung des Durchführungselements muss sichergestellt werden, dass bei der Zündung der Treibladung auf jeden Fall die Kappe oder der Deckel oder ein Teil davon abreißt und nicht die elektrischen Durchführungen aus dem Sockel getrieben werden.To ensure this, prior art igniters have a cap or lid and a comparatively solid pedestal, between which the propellant is enclosed in a cavity formed from these parts. Through the base of the current is passed to ignite the propellant charge by means of electrical connections. Therefore, the base usually has through holes in which metal pins are located, which can be supplied on one side by means of a plug connection with electric current and on the other side, for example by means of a firing bridge, which in the flow of current in contact with the propellant the ignition of the same causes. The base is therefore also commonly called feedthrough element. When designing the feedthrough element, it is important to ensure that when igniting the propellant, in any case, the cap or the cover or a part thereof breaks off and the electrical feedthroughs are not driven out of the socket.

Im Markt für solche Durchführungselemente haben sich zwei Technologien durchgesetzt. In der ersten besteht der Grundkörper des Sockels aus Metall und die Zündbrücke wird mittels eines angeschweißten Brückendrahtes realisiert. Bei dieser Ausführungsform ist ein Metallstift als Pin in einem elektrisch isolierenden Fixiermaterial in einer Durchgangsöffnung des Grundkörpers fixiert. Als Fixiermaterial wird üblicherweise ein Glasmaterial, insbesondere ein Hartglas oder Glaslot verwendet. Dadurch ist dieser Metallstift zum Außenleiter durch Glas isoliert. Ein zweiter Metallstift als Pin ist mit dem Außenleiter, der durch den Grundkörper, auch Bodenplatte genannt, repräsentiert wird, verschweißt oder verlötet. Auf der Oberseite des Durchführungselements – das ist die Seite, die der Zündkappe der endmontierten Zündvorrichtung zugewandt ist – kommt somit ein Brückendraht (meist aus einer Wolframlegierung) als Zündbrücke in Kontakt mit der Oberfläche des Glasmaterials. Damit der Brückendraht nicht beschädigt wird und das Zündelement im Gebrauch beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eine lange Lebensdauer aufweist, muss die Oberfläche des Glasmaterials geschliffen werden, da Rauhigkeiten der Oberfläche den Brückendraht beschädigen können. In the market for such implementing elements, two technologies have prevailed. In the first, the main body of the base is made of metal and the ignition bridge is realized by means of a welded bridge wire. In this embodiment, a metal pin is fixed as a pin in an electrically insulating fixing material in a through hole of the base body. The fixing material used is usually a glass material, in particular a hard glass or glass solder. As a result, this metal pin is insulated from the outer conductor by glass. A second metal pin as a pin is welded to the outer conductor, which is represented by the main body, also called bottom plate, welded or soldered. On the upper side of the lead-through element - this is the side which faces the ignition cap of the end-mounted ignition device - a bridgewire (usually made of a tungsten alloy) thus comes into contact with the surface of the glass material as ignition bridge. Thus, the bridge wire is not damaged and the ignition element has a long life in use, for example in a motor vehicle, the surface of the glass material must be ground, since roughness of the surface can damage the bridge wire.

Die Länge des Drahtes beeinflusst den Widerstand und damit die Auslösecharakteristik der Zündvorrichtung. Im Fall der Zündung wirkt der entstehende Explosionsdruck auf eine kleine Glasfläche, daher gilt diese Ausführungsform als sehr robust. Ein weiterer dieser Ausführung zuerkannter Vorteil ist, dass ein Pin direkt mit dem Außenleiter verbunden ist, über diesen Pin erfolgt eine einfache Erdung des Zünders. Dieser Pin wird i.d.R. Masseleiter, Massepin oder Massestift genannt. Diese Art der Anzünder findet dennoch die größte Verbreitung.The length of the wire affects the resistance and thus the tripping characteristic of the igniter. In the case of ignition, the resulting explosion pressure acts on a small glass surface, so this embodiment is considered very robust. Another advantage of this design is that a pin is connected directly to the outer conductor, this pin is a simple grounding of the igniter. This pin will be i.d.R. Called ground conductor, ground pin or ground pin. This kind of lighters is nevertheless the most widespread.

Zündvorrichtungen dieser Art sind beispielsweise aus der DE 101 33 223 A1 bekannt. Auch die in US 2003/0192446 A1 beschriebene Ausführung gehört zu dieser Gruppe, auch wenn dort ein Schleifen entfallen kann, da die Ebenenfläche, auf der der Brückendraht zu liegen kommt, durch einen zusätzlichen Keramikkörper hergestellt wird. Dies verursacht allerdings zusätzliche Herstellungskosten. Weiterhin ist der Pin, der die Verbindung zu dem Außenleiter herstellen soll, durch das Glasmaterial abgedeckt. Dies verhindert eine optische Prüfung und erschwert daher die erforderliche Qualitätsprüfung bei der Herstellung.Ignition devices of this type are for example from the DE 101 33 223 A1 known. Also in US 2003/0192446 A1 described embodiment belongs to this group, even if there may be no loops, since the plane surface on which the bridge wire comes to rest, is made by an additional ceramic body. However, this causes additional manufacturing costs. Furthermore, the pin that is to make the connection to the outer conductor, covered by the glass material. This prevents a visual inspection and therefore makes the required quality inspection during production difficult.

Eine zweite angewandte Technologie zum Herstellen von Zündvorrichtungen beruht auf Grundkörpern aus gepresstem Glas als Sockel, durch die zwei Metallstifte als elektrische Zuführung und Anschlusselemente geführt werden. Dabei wird eine Keramik mit Dickschichtleiter als Zündbrücke auf die Pinenden gelötet. Zwei kurze Pinenden ragen dabei auf der Innenseite über die des Sockels heraus, weisen also einen Überstand gegenüber der Glasfläche aus. Zur Herstellung eines solchen Durchführungselements muss das flüssige Glas aufwendig gepresst werden. Da beide Pins isoliert wären, muss eine Verbindung zum Außenleiter hergestellt werden. Dies erfolgt wie in EP 1061325 A1 beschrieben über ein zusätzliches Bauteil. Die Vorteile dieser Ausführungsform sind die freiere Wahl des Außenleitermaterials und die Toleranzen der Positionierung des Pins in der Durchgangsöffnung gehen nicht in den Widerstand ein, da dieser auf dem Keramiksubstrat oder Chip vordefiniert ist. Nachteilig wirkt sich die große Glasfläche aus, die das Design schwächt sowie die aufwendigere Erdung, sowie höhere Gesamtkosten des Systems. Daher ist diese Art der Zünder weniger verbreitet. A second technology used to make igniters is based on pressed glass bases as pedestals through which two metal pins are routed as electrical leads and connectors. In this case, a ceramic with a thick-film conductor is soldered as ignition bridge on the pin ends. Two short pinnacles protrude on the inside over the base, so they have a projection over the glass surface. To produce such a feedthrough element, the liquid glass must be pressed consuming. Since both pins are insulated, a connection to the outer conductor must be made. This is done as in EP 1061325 A1 described about an additional component. The advantages of this embodiment are the freer selection of the outer conductor material and the tolerances of the positioning of the pin in the through hole are not included in the resistor, since this is predefined on the ceramic substrate or chip. A disadvantage is the large glass surface, which weakens the design and the more expensive grounding, as well as higher overall costs of the system. Therefore, this type of detonator is less common.

In der EP 1455160 B1 wird vorgeschlagen, als Grundkörper ein einziges Metallstanzteil ausreichender Stabilität zu verwenden. Dabei wird sowohl die äußere Kontur des Grundkörpers als auch die Durchgangsöffnung, in der ein Pin mittels eines Glaslotes fixiert wird, durch einen Stanzvorgang erzeugt. Der Pin, der den Kontakt zum Außenleiter herstellt, wird in dieser Ausführungsform nicht in einer Durchgangsöffnung fixiert, sondern großflächig mit der Unterseite des Grundkörpers verlötet. Das Stanzen der Durchgangsöffnung, in der die Glas-Metall-Fixierung erfolgt, ist deshalb möglich, da an diese geringere Anforderungen bzgl. der Genauigkeit der Durchmesser und des Profils gestellt werden, denn durch die Fixierung des Pins mit dem Glas-Fixiermaterial können bei geeigneter Prozessführung große Lotspalte und damit auch große Toleranzen ausgeglichen werden. Üblicherweise wird die Oberseite der Glasfläche geschliffen, womit diese Ausführungsform zu der erstgenannten Gruppe von Durchführungselementen zählt. Diese Ausführungsform ist ebenfalls mit dem Nachteil behaftet, dass der Grundkörper üblicherweise aus einem Edelstahl besteht, weil ansonsten der Grundkörper aus einem Nicht-Edelmetall beschichtet werden müsste, um Korrosion zu vermeiden. Bei solchen beschichteten Grundkörpern kann dann allerdings die Glasfläche der Glas-Metall-Durchführung nicht mehr geschliffen werden, weil ansonsten die Beschichtung mit angeschliffen würde. In the EP 1455160 B1 It is proposed to use as a basic body a single stamped metal part of sufficient stability. In this case, both the outer contour of the base body and the passage opening, in which a pin is fixed by means of a glass solder, produced by a punching process. The pin that makes contact with the outer conductor is not fixed in a through hole in this embodiment, but soldered over a large area with the underside of the body. The punching of the through hole, in which the glass-metal fixation is done, is therefore possible because of these lower requirements regarding. The accuracy of the diameter and the profile are made, because by fixing the pins with the glass-fixing material can be used in a suitable Process control large solder gaps and thus large tolerances are compensated. Usually, the top of the glass surface is ground, whereby this embodiment counts to the former group of feedthrough elements. This embodiment is also associated with the disadvantage that the base body usually consists of a stainless steel, because otherwise the base body would have to be coated from a non-noble metal in order to avoid corrosion. In such coated bodies, however, then the glass surface of the glass-metal feedthrough can not be ground, otherwise the coating would be sanded with.

Die DE 10 2009 008 673 B3 beschreibt Zündelemente mit einem metallischen Grundkörper, der von einem Stanzteil gebildet wird und zwei gestanzte Durchgangsöffnungen aufweist. In einer ist ein Pin in einem elektrisch isolierenden Glasmaterial angeordnet, in der anderen der Massepin mittels einem elektrisch leitenden Lotmaterial. Damit die Lotverbindung in der zweiten Durchgangsöffnung überhaupt hergestellt werden kann, darf der Lotspalt zwischen der äußeren Wandung des Massepins und der inneren Wandung der zweiten Durchgangsöffnung nur sehr schmal sein. Dies hat zur Folge, dass die zweite Durchgangsöffnung mit hoher Genauigkeit gestanzt werden muss.The DE 10 2009 008 673 B3 describes ignition elements with a metallic base body, which is formed by a stamped part and has two punched through holes. In one, a pin is arranged in an electrically insulating glass material, in the other of the Massepin by means of an electrically conductive solder material. So that the solder connection in the second passage opening can be made at all, the solder gap between the outer wall of the ground pin and the inner wall of the second passage opening may only be very narrow. As a result, the second through hole must be punched with high accuracy.

Es hat sich herausgestellt, dass für Airbagzünder diese hohe Stanzgenauigkeit in Verbindung mit einem kleinen Lochdurchmesser u.a. von der präzisen Fertigung der Stanzwerkzeuge und aber auch deren Abnutzung während des Produktionsprozesses abhängen. Dadurch werden die gesamten Fertigungskosten und der Herstellungsaufwand im Gesamtprozess erhöht. Außerdem erfordert das Einlöten des Massepins mit den metallischen Loten die Verwendung relativ teurer Materialien und damit einen relativ hohen Fertigungsaufwand. It has been found that for airbag igniter, this high punching accuracy in conjunction with a small hole diameter u.a. depend on the precise production of the punching tools and also their wear during the production process. This increases the total manufacturing costs and the production effort in the overall process. In addition, the soldering of the ground pin with the metallic solders requires the use of relatively expensive materials and thus a relatively high production cost.

Ähnlich verhält es sich bei Großdurchführungen, deren Durchgangsöffnungen gebohrt und/oder gedreht werden. Auch diese können prozessbedingte Artefakte in der Kontur der zweiten Durchgangsöffnung aufweisen, beispielsweise Riefen und/oder Grate an deren innerer Wandung. Das Vermeiden und/oder Beseitigen dieser Artefakte ist üblicherweise zum dichten und sicheren Verschließen der Durchgangsöffnung notwendig, erhöht aber ebenso den Herstellungsaufwand.Similarly, large feedthroughs whose through holes are drilled and / or rotated. These can also have process-related artifacts in the contour of the second passage opening, for example grooves and / or burrs on the inner wall thereof. Avoiding and / or eliminating these artifacts is usually necessary to seal the through-hole tightly and securely, but also increases the manufacturing cost.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Durchführungselement zur Verfügung zu stellen, das einen sicheren und dichten Verschluss der zweiten Durchgangsöffnung ermöglicht, aber mit einem reduzierten Aufwand herzustellen ist.Against this background, it is the object of the present invention to provide a feedthrough element which enables a secure and tight closure of the second through-opening, but which can be produced with reduced effort.

Die Aufgabe wird gelöst durch das Durchführungselement und das Verfahren zu dessen Herstellung gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Ausführungsformen und Anwendungen ergeben sich aus den davon abhängigen Ansprüchen. The object is achieved by the feedthrough element and the method for its production according to the independent claims. Preferred embodiments and applications emerge from the dependent claims.

Ein erfindungsgemäßes Durchführungselement umfasst einen metallischen Grundkörper, und zumindest eine erste Durchgangsöffnung, in der ein Metallstift in einem elektrisch isolierenden Fixiermaterial angeordnet ist, und zumindest eine zweite Durchgangsöffnung oder alternativ eine Vertiefung im Grundkörper, in der ein weiterer Metallstift mit Hilfe einer Schweißverbindung elektrisch leitfähig mit dem Grundkörper verbunden ist. Dazu ist der zweite Metallstift zumindest abschnittsweise in der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung angeordnet. Die zweite Durchgangsöffnung oder die Vertiefung und/oder der zweite Metallstift sind so ausgestaltet, insbesondere geformt, dass die Schweißverbindung als Schweißlinie zwischen zweitem Metallstift und dem Grundkörper ausgebildet ist, insbesondere als ringförmige Schweißlinie.An inventive feedthrough element comprises a metallic base body, and at least one first through hole, in which a metal pin is arranged in an electrically insulating fixing material, and at least one second through hole or alternatively a recess in the base body, in which a further metal pin by means of a welded joint electrically conductive connected to the main body. For this purpose, the second metal pin is at least partially arranged in the second passage opening or recess. The second passage opening or the recess and / or the second metal pin are configured, in particular shaped, that the welded joint as Welding line between the second metal pin and the base body is formed, in particular as an annular weld line.

Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet die beschriebene Ausgestaltung der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung und/oder des zweiten Metallstifts, dass die zweite Durchgangsöffnung oder Vertiefung und/oder der zweite Metallstift Mittel zum Erzeugen einer Schweißlinie, insbesondere ringförmigen Schweißlinie zwischen Grundkörper und zweitem Metallstift aufweisen. In der Formulierung ist selbstverständlich enthalten, dass die zweite Durchgangsöffnung oder die Vertiefung logischerweise Bestandteil des Grundkörpers sind. Diese Mittel können wie weiter unten beschrieben lokale Erweiterungen des zweiten Metallstifts und/oder der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung oder deren Formung sein. In other words, the described embodiment of the second through-opening or depression and / or the second metal pin means that the second through-opening or depression and / or the second metal pin have means for producing a welding line, in particular an annular welding line between the base body and the second metal pin. Of course, it is included in the formulation that the second passage opening or the recess is logically part of the basic body. As described below, these means can be local extensions of the second metal pin and / or the second through hole or depression or their shaping.

Die Schweißlinie unterscheidet sich wie das Wort bereits sagt aufgrund ihrer Herstellung von einem flächigen Kontakt, wie er beispielsweise auftritt, wenn der zweite Metallstift stumpf mit der Unterseite des Grundkörpers verschweißt wird. Eine Schweißlinie kann erzeugt werden, wenn elektrischer Strom über eine lokal beschränkte, im Wesentlichen ringförmige, insbesondere auch linienförmige, Kontaktzone fließt, in der ein im Vergleich zu einem flächigen Kontakt höherer lokaler Widerstand herrscht. Die Schweißlinie ist insbesondere geschlossen. All dies gilt natürlich insbesondere auch für eine ringförmige Schweißlinie. Dadurch ist es möglich, dass die zweite Durchgangsöffnung durch die Schweißverbindung hermetisch abgedichtet wird. Der Begriff Schweißlinie und insbesondere ringförmige Schweißlinie bedeutet im Gegensatz zu einer vollflächigen Verbindung auch, dass der mittlere Bereich ausgenommen ist. Dieser mittlere Bereich hier wird durch die Kontur des zweiten Metallstifts bestimmt. In einem Schnitt parallel zur Oberfläche des Grundkörpers und in der Höhe der Schweißverbindung ist die Schweißverbindung entsprechend ringförmig.The weld line differs as the word already says due to their production of a surface contact, as occurs, for example, when the second metal pin is blunt welded to the underside of the body. A welding line can be generated when electric current flows over a locally limited, substantially annular, in particular also linear, contact zone, in which there is a higher local resistance compared to a flat contact. The welding line is closed in particular. Of course, all of this also applies to an annular welding line. As a result, it is possible for the second passage opening to be hermetically sealed by the welded connection. The term weld line and in particular annular weld line means, in contrast to a full-surface connection also that the central area is excluded. This middle area here is determined by the contour of the second metal pin. In a section parallel to the surface of the body and in the height of the weld joint, the weld is correspondingly annular.

Durch das Vorhandensein dieser Kontaktzone, insbesondere ringförmigen Kontaktzone, ist es möglich, den zweiten Metallstift auf einfache Weise mit dem Grundkörper durch Widerstandsschweißen zu verbinden. Sie sorgt im Unterschied zu einem vollflächigen Kontakt von Metallstift und Grundkörper dafür, dass der beim Widerstandsschweißen fließende Strom über die lokal begrenzte, insbesondere ringförmige, insbesondere auch linienförmige, Kontaktzone fließt, welche eine vergleichsweise kleine Fläche aufweist. Der lokale elektrische Widerstand ist entlang dieser Kontaktzone bedeutend höher als bei einem vollflächigen Kontakt, so dass beim Stromfluss über die Kontaktzone Material des Grundkörpers und/oder Material des zweiten Metallstifts entlang der Kontaktzone aufschmilzt und so die Schweißverbindung in Form der ringförmigen Schweißlinie herstellt. Entsprechend weist die Schweißverbindung aufgeschmolzenes Material des Grundkörpers und/oder des zweiten Metallstifts auf. Im Gegensatz zu einem vollflächigen Kontakt ist bei dem Vorhandensein der beschriebenen lokal begrenzte, insbesondere ringförmigen oder sogar linienförmigen Kontaktzone der Ort der Schweißverbindung genau definiert, nämlich im Bereich der Kontaktzone und in Form der ringförmigen Schweißlinie. Diese stellt eine sichere Verbindung und damit auch einen hermetischen Verschluss der zweiten Durchgangsöffnung und/oder der Vertiefung sicher. Bei einer flächigen Schweißverbindung könnte es in unerwünschter Weise zu zufälligen Aufschmelzungen des Materials und damit zu lokal unbestimmten Schweißverbindungen kommen auf einer Schweißfläche, welche ein sicheres und dauerhaftes Verbinden des zweiten Metallstifts unmöglich machen würde.Due to the presence of this contact zone, in particular annular contact zone, it is possible to easily connect the second metal pin to the base body by resistance welding. In contrast to a full-area contact of the metal pin and the base body, it ensures that the current flowing in resistance welding flows over the locally limited, in particular ring-shaped, in particular also linear, contact zone, which has a comparatively small area. The local electrical resistance is significantly higher along this contact zone than in the case of full-area contact, so that during the flow of current through the contact zone material of the base body and / or material of the second metal pin melts along the contact zone and thus produces the welded connection in the form of the annular weld line. Accordingly, the welded connection has molten material of the base body and / or of the second metal pin. In contrast to a full-area contact is in the presence of the described localized, in particular annular or even linear contact zone, the location of the welded joint precisely defined, namely in the region of the contact zone and in the form of the annular weld line. This ensures a secure connection and thus also a hermetic closure of the second passage opening and / or the recess. In a flat weld, it could undesirably come to accidental melting of the material and thus locally indeterminate welds on a welding surface, which would make a secure and permanent connection of the second metal pin impossible.

Die beschriebene Kontaktzone liegt logischerweise sowohl auf der Seite des Grundkörpers als auch auf der Seite des zweiten Metallstifts vor, da über sie die beiden Elemente verbunden werden. Folglich gilt dieses auch für die Lokalisierung der Schweißlinie. Eine ausführlichere Beschreibung erfolgt auch in den Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Figurenbeschreibung.The described contact zone is logically on both the side of the base body and on the side of the second metal pin before, because they are connected to the two elements. Consequently, this also applies to the localization of the weld line. A more detailed description is also given in the comments on the method according to the invention and the description of the figures.

Dadurch, dass beim Herstellen der Schweißverbindung Material des Grundkörpers und/oder Material des zweiten Kontaktstifts aufschmilzt, kann auf den Einsatz zusätzlicher Materialien wie Schweißdrähten etc. verzichtet werden. Entsprechend weist die Schweißverbindung aufgeschmolzenes Material des Grundkörpers und/oder des zweiten Metallstifts auf.Due to the fact that material of the main body and / or material of the second contact pin melts during the production of the welded connection, the use of additional materials such as welding wires etc. can be dispensed with. Accordingly, the welded connection has molten material of the base body and / or of the second metal pin.

Der zweite Metallstift repräsentiert den Massepin, synonym auch Massestift genannt, der mittels der Schweißverbindung elektrisch leitend mit dem Grundkörper verbunden ist. Üblicherweise ist der zweite Metallstift koaxial in der zweiten Durchgangsöffnung oder der Vertiefung angeordnet. The second metal pin represents the ground pin, also called synonymous ground pin, which is electrically connected by means of the welded joint with the body. Usually, the second metal pin is arranged coaxially in the second through hole or recess.

Der Grundkörper ist in der Regel eine Platte mit kreisrunder Außenkontur und zumindest im Wesentlichen planparallelen Oberflächen. Die Metallstifte in den Durchgangsöffnungen und/oder der Vertiefung stehen zumindest auf einer Seite über die Oberfläche des Grundkörpers hervor. Die Seite des Grundkörpers, auf welcher die Funktionselemente angebracht werden, die über zumindest einen Metallstift kontaktiert werden, wird im Allgemeinen als Oberseite bezeichnet. Das Funktionselement eines Anzünders kann z.B. die Zündbrücke sein, das Funktionselement einer Batterie eine Elektrode usw.. Die der Oberseite gegenüber liegende Oberfläche ist die Unterseite oder synonym die Rückseite.The main body is usually a plate with a circular outer contour and at least substantially plane-parallel surfaces. The metal pins in the passage openings and / or the recess protrude at least on one side over the surface of the base body. The side of the main body on which the functional elements are attached, which are contacted via at least one metal pin, is generally referred to as the top. The functional element of a lighter may e.g. the ignition bridge, the functional element of a battery, an electrode, etc .. The surface opposite the top is the bottom or synonymous the back.

Bei Anzündern von Airbags stehen i.d.R. die Metallstifte über die Rückseite hervor. Es gibt Ausführungsformen, bei denen ein i.d.R. kleinerer Überstand über die Oberseite vorgesehen ist, aber auch Ausführungsformen, bei denen die Oberseite plan ist, d.h. dass die Metallstifte und auch kein Fixiermaterial ober die Ebene der Oberseite hervorsteht. Dies wird üblicherweise durch einen nachgeordneten Bearbeitungsschritt des Planschleifens nach der Montage der Metallstifte an den Grundkörper erreicht. Bei Großdurchführungen liegt häufig ein Überstand der Metallstifte über beide Oberflächen des Grundkörpers vor. When igniting airbags are usually the metal pins on the back out. There are embodiments in which a generally smaller projection is provided over the upper side, but also embodiments in which the upper side is flat, ie that the metal pins and also no fixing material protrudes above the plane of the upper side. This is usually achieved by a downstream processing step of surface grinding after mounting the metal pins to the body. In case of large penetrations, there is often a projection of the metal pins over both surfaces of the main body.

Die zweite Durchgangsöffnung oder die Vertiefung hat in der Regel einen kreisrunden Durchmesser. Die Durchgangsöffnung verbindet die Oberseite mit der Unterseite des Grundkörpers. Im Gegensatz dazu schafft die Vertiefung keine solche Verbindung, sondern repräsentiert sozusagen ein Sackloch.The second passage opening or the recess usually has a circular diameter. The passage opening connects the top to the bottom of the body. In contrast, the depression creates no such connection, but represents a blind hole, so to speak.

Der Eingang der Durchgangsöffnung oder der Vertiefung bildet mit der Oberseite und/oder Unterseite des Grundkörpers eine Kante, die insbesondere umlaufend ist. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die insbesondere linienförmige oder ringförmige Schweißlinie seitens des Grundkörpers an der Kante zwischen Oberfläche des Grundkörpers und der inneren Wandung zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung vor.The entrance of the passage opening or the depression forms with the top and / or bottom of the base body an edge which is in particular circumferential. In a preferred embodiment, the particular line-shaped or annular weld line is present on the side of the main body at the edge between the surface of the base body and the inner wall second through hole or recess.

Besonders bevorzugt weist der zweite Metallstift ein zumindest lokal aufgeweitetes Profil innerhalb eines Bereichs entlang seiner Längsachse auf. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass es einen größeren maximalen Durchmesser aufweist als der Durchmesser der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung, so dass die insbesondere ringförmige Schweißlinie seitens des zweiten Metallstifts zumindest teilweise auf dem aufgeweiteten Bereich des zweiten Metallstifts verläuft, d.h. auf der Oberfläche des Bereichs mit dem aufgeweiteten Profil. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die lokale Aufweitung so ausgestaltet wird und der zweite Metallstift so angeordnet wird, dass die lokale Aufweitung an die vorgenannte Kante zwischen Oberfläche des Grundkörpers und der inneren Wandung der zweiten Durchgangsöffnung stößt, also sozusagen an die Mündung der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung. Particularly preferably, the second metal pin has an at least locally widened profile within a region along its longitudinal axis. This is characterized in that it has a larger maximum diameter than the diameter of the second through hole or depression, so that the particular annular weld line on the part of the second metal pin extends at least partially on the flared portion of the second metal pin, i. on the surface of the area with the expanded profile. This is achieved in particular by configuring the local widening and arranging the second metal pin so that the local widening abuts the aforesaid edge between the surface of the main body and the inner wall of the second through opening, that is to say the mouth of the second through opening or depression.

Bei der Herstellung dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchführung ergibt sich dies quasi automatisch, da das lokal aufgeweitete Profil des zweiten Metallstifts sozusagen als Tiefenanschlag beim Einführen des zweiten Metallstifts in die zweite Durchgangsöffnung oder Vertiefung fungiert, der den Überstand des zweiten Metallstifts über die Oberfläche des Grundkörpers bestimmten kann. Diese lokale Aufweitung grenzt dann an eine Oberfläche des Grundkörpers, insbes. sozusagen im Mündungsbereich der zweiten Durchgangsöffnung. Die lokale Aufweitung des Profils des zweiten Metallstifts kann vorteilhaft durch Aufstauchen erzeug werden.In the production of this embodiment of the implementation of the invention, this results quasi automatically, since the locally expanded profile of the second metal pin acts as a depth stop when inserting the second metal pin in the second through hole or depression, which determined the supernatant of the second metal pin on the surface of the body can. This local widening then adjoins a surface of the main body, esp. In the mouth region of the second passage opening, so to speak. The local expansion of the profile of the second metal pin can be advantageously produced by upsetting.

Alternativ oder in manchen Ausführungsformen in Kombination zu der lokalen Aufweitung des zweiten Metallstifts kann das Ausbilden der lokal begrenzten, insbesondere ringförmigen oder linienförmigen Kontaktzone durch die Abrundung desjenigen Endes des zweiten Metallstifts erreicht werden, das in der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung angebracht wird. Der zweite Metallstift weist entsprechend einen abgerundeten Bereich an dem Ende auf, das zumindest abschnittsweise innerhalb der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung angeordnet ist, wobei der Durchmesser der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung kleiner ist als der Durchmesser des zweiten Kontaktstifts. Dann verläuft die Schweißlinie, insbesondere ringförmige Schweißlinie, seitens des zweiten Metallstifts auf dem abgerundeten Bereich an diesem Ende des zweiten Metallstifts. Alternatively or in some embodiments in combination with the local expansion of the second metal pin, the formation of the localized, in particular annular or linear contact zone can be achieved by the rounding of that end of the second metal pin which is mounted in the second through hole or recess. The second metal pin has correspondingly a rounded region at the end, which is at least partially disposed within the second through hole or recess, wherein the diameter of the second through hole or recess is smaller than the diameter of the second contact pin. Then, the welding line, in particular annular welding line, extends on the part of the second metal pin on the rounded area at this end of the second metal pin.

Die Ausbildung der lokal begrenzten Kontaktzone kann auch seitens des Grundkörpers durch die entsprechende geometrische Ausgestaltung der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung erzeugt und/oder unterstützt werden. Bevorzugt ist es dabei, wenn der Grundkörper eine zweite Durchgangsöffnung oder Vertiefung aufweist, welche zumindest in einem Teilbereich ein konisches Profil aufweist, und die Schweißlinie, insbesondere ringförmige Schweißlinie, seitens des Grundkörpers innerhalb des Bereichs mit dem konischen Profil verläuft. Diese Profilform kann insbesondere durch das Stanzen und/oder Prägen der Durchgangsöffnung oder der Vertiefung erzeugt werden.The formation of the locally limited contact zone can also be generated and / or supported on the part of the main body by the corresponding geometric configuration of the second through hole or depression. In this case, it is preferable for the base body to have a second passage opening or depression which has a conical profile at least in a partial area, and the welding line, in particular annular welding line, runs from the base body within the area with the conical profile. This profile shape can be generated in particular by punching and / or embossing the passage opening or the depression.

Generell gilt: Beim Ausstanzen der ersten und/oder zweiten Durchgangsöffnung wird prinzipiell ein charakteristisches Stanzprofil erzeugt. Wird beispielsweise die Durchgangsöffnung in den Grundkörper gestanzt, weist diese auf der Eindringseite des Stanzwerkzeugs üblicherweise zunächst ein relativ glattes und gleichmäßiges Profil auf, das dann aber typischerweise mit zunehmender Eindringtiefe bzw. Werkstückdicke ausreißt. D.h. dass sich das Profil der Durchgangsöffnung mit zunehmender Werkstückdicke in Richtung zur Austrittseite des Stanzwerkzeugs üblicherweise aufweitet. Unter Profil der Durchgangsöffnung wird in dieser Beschreibung die dreidimensionale Form der Durchgangsöffnung verstanden. Wenn von einem überwiegend zylindrischen Profil gesprochen wird, ist dabei gemeint, dass eine hauptsächlich zylinderförmige Struktur aus dem Bereich der Durchgangsöffnung herausgestanzt wurde. Leichte Abweichungen von dieser idealen Geometrie sind naturbedingt möglich und ebenfalls von der Beschreibung umfasst. In general, when punching out the first and / or second passage opening, a characteristic punching profile is generated in principle. If, for example, the through-opening is punched into the base body, it usually initially has a relatively smooth and uniform profile on the penetration side of the punching tool, which however typically tears as the penetration depth or workpiece thickness increases. That that the profile of the passage opening usually widens with increasing workpiece thickness in the direction of the outlet side of the punching tool. Under profile of the through hole is understood in this description, the three-dimensional shape of the through hole. When speaking of a predominantly cylindrical profile, it is meant that a mainly cylindrical structure has been punched out of the area of the passage opening. Slight deviations from this ideal geometry are naturally possible and also included in the description.

Die Erfinder haben erkannt, dass es möglich ist, auch die zumindest zweite Durchgangsöffnung oder Vertiefung, in welcher der Massestift fixiert ist, mit verminderter Genauigkeit herzustellen, z.B. durch Stanzen und/oder Bohren und/oder Drehen und/oder Prägen, und dadurch Abweichungen in der Präzision der Kontur der inneren Wandung der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung zu tolerieren, so dass deren Durchmesser lokal um einen Mittelwert schwanken kann, und dass diese Abweichungen durch die Erzeugung der lokal begrenzten, insbesondere ringförmigen Kontaktzone tolerierbar ist, die den Einsatz der genannten Verbindungstechnik des Schweißens ermöglicht, insbes. des Widerstandsschweißens. The inventors have recognized that it is also possible to produce the at least second passage opening or recess in which the ground pin is fixed with reduced accuracy, for example by punching and / or drilling and / or turning and / or embossing, and thereby deviations in tolerate the precision of the contour of the inner wall of the second passage opening or depression, so that the diameter can vary locally by an average, and that these deviations by the production of the locally limited, in particular annular contact zone is tolerable, the use of said connection technology of Welding allows esp. Resistance welding.

Gängigerweise wird Normalstahl wie St 35 und/oder St 37 und/oder St 38 oder Edelstahl und/oder nichtrostender Stahl als Material für in Grundkörper eingesetzt. Edelstahl nach DIN EN 10020 ist eine Bezeichnung für legierte oder unlegierte Stähle, deren Schwefel- und Phosphorgehalt (sog. Eisenbegleiter) 0,035 % nicht übersteigt. Häufig sind danach weitere Wärmebehandlungen (z. B. Vergüten) vorgesehen. Zu den Edelstählen zählen zum Beispiel hochreine Stähle, bei denen durch einen besonderen Herstellungsprozess Bestandteile wie Aluminium und Silizium aus der Schmelze ausgeschieden werden, ferner auch hochlegierte Werkzeugstähle, die für eine spätere Wärmebehandlung vorgesehen sind. Verwendbar sind beispielsweise: X12CrMoS17, X5CrNi1810, XCrNiS189, X2CrNi1911, X12CrNi177, X5CrNiMo17-12-2, X6CrNiMoTi17-12-2, X6CrNiTi1810 und X15CrNiSi25-20, X10CrNi1808, X2CrNiMo17-12-2, X6CrNiMoTi17-12-2.Normally, standard steel such as St 35 and / or St 37 and / or St 38 or stainless steel and / or stainless steel is used as the material for in basic body. Stainless steel after DIN EN 10020 is a designation for alloyed or unalloyed steels whose sulfur and phosphorus content (so-called iron companion) does not exceed 0.035%. Frequently, further heat treatments (eg quenching) are provided thereafter. The stainless steels include, for example, high-purity steels in which components such as aluminum and silicon are eliminated from the melt by a special manufacturing process, as well as high-alloyed tool steels, which are intended for a subsequent heat treatment. Usable are, for example: X12CrMoS17, X5CrNi1810, XCrNiS189, X2CrNi1911, X12CrNi177, X5CrNiMo17-12-2, X6CrNiMoTi17-12-2, X6CrNiTi1810 and X15CrNiSi25-20, X10CrNi1808, X2CrNiMo17-12-2, X6CrNiMoTi17-12-2.

Um eine maximale Kosteneffizienz des erfindungsgemäßen Durchführungselements zu gewährleisten, kann der metallische Grundkörper vorteilhaft aber auch aus keinem Edelstahl bestehen. Vorteilhaft wird der Grundkörper stattdessen aus einem Stahl aus der Gruppe 1.01xx bis 1.07xx (unlegierte Qualitätsstähle) gebildet. Die Angabe der Stahlgruppe erfolgt dabei nach DIN EN 10 027-2 , wobei die erste Ziffer die Werkstoff-Hauptgruppe und die Ziffernfolge nach dem ersten Punkt die Stahlgruppen-Nummer angibt. In order to ensure maximum cost efficiency of the feedthrough element according to the invention, the metallic base body can advantageously but also consist of no stainless steel. Advantageously, the base body is instead formed of a steel from the group 1.01xx to 1.07xx (unalloyed high quality steels). The specification of the steel group is carried out according to DIN EN 10 027-2 , where the first number indicates the material main group and the number sequence after the first point indicates the steel group number.

Um eine möglichst gute Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten, kann der Grundkörper mit Metallen beschichtet sein. Bevorzugt wird eine Nickelbeschichtung verwendet. Dies trifft insbesondere für Grundkörper zu, die aus unlegierten Qualitätsstählen gebildet werden.To ensure the best possible corrosion resistance, the base body may be coated with metals. Preferably, a nickel coating is used. This is especially true for base bodies, which are formed of carbon steel quality steels.

Da bei Airbagzündern im Falle der Zündung hohe Explosionsdrücke von üblicherweise über 1000 bar entstehen können, muss der Grundkörper mit einer entsprechend hohen Dicke, d.h. Materialstärke, ausgelegt werden. Die Dicke des Grundkörpers liegt insbes. im Bereich von 1,2 mm bis 4 mm. Vorteilhaft im Bereich von 1,5 und 1,7 bis 3 mm, besonders vorteilhaft von 1,8 bis 2,5 mm. Der Lochdurchmesser der zweiten Durchgangsöffnung beträgt üblicherweise 1 mm bis 1,5 mm.Since airbag igniters in the case of ignition high explosion pressures of usually over 1000 bar may arise, the base body with a correspondingly high thickness, i. Material thickness to be interpreted. The thickness of the body is esp. In the range of 1.2 mm to 4 mm. Advantageous in the range of 1.5 and 1.7 to 3 mm, particularly advantageously from 1.8 to 2.5 mm. The hole diameter of the second passage opening is usually 1 mm to 1.5 mm.

Bei Durchführungen von Sicherheitsbehältern können die Dicke des Grundkörpers sowie der Durchmesser der zweiten Durchgangsöffnung mehrere Zentimeter betragen.In bushings of security containers, the thickness of the base body and the diameter of the second through hole can be several centimeters.

In einer möglichen Ausführungsform sind die zumindest zwei Metallstifte so in den Durchgangsöffnungen fixiert, dass sie auf beiden Seiten des Grundkörpers gegenüber dessen Flächen einen Überstand aufweisen. Üblicherweise ist der Überstand auf der der Treibladung zugewandten Seite des Grundkörpers erheblich kleiner als auf der dieser Seite gegenüberliegenden Seite, welche die Seite des Anschlusskontaktes bevorzugt an eine Steckverbindung repräsentiert.In one possible embodiment, the at least two metal pins are fixed in the passage openings in such a way that they have a projection on both sides of the base body with respect to their surfaces. Usually, the supernatant on the propellant charge side facing the base body is considerably smaller than on the side opposite this side, which preferably represents the side of the terminal contact to a connector.

Besonders vorteilhaft sind die Metallstifte zumindest in Teilbereichen entlang ihrer Achse mit Gold beschichtet. Die Goldbeschichtung bewirkt eine Dauerhafte Unempfindlichkeit gegenüber Korrosion. Häufig sind die Metallstifte an ihren Endbereichen mit Gold beschichtet. Auf diese Weise ist insbesondere der Bereich des Metallstifts vergoldet, der sich bei der Montage zum Gebrauch der Zündvorrichtung innerhalb der Steckverbindung befindet. Auf diese Weise können die Übergangswiderstände im Steckkontakt reduzier werden. Ferner ist bevorzugt ebenso der Bereich vergoldet, der mit der Zündbrücke verbunden wird. Particularly advantageously, the metal pins are coated at least in partial areas along their axis with gold. The gold coating causes a permanent insensitivity to corrosion. Often the metal pins are coated with gold at their end areas. In this way, in particular the area of the metal pin is gold, which is located in the assembly for the use of the ignition device within the connector. In this way, the contact resistance in the plug contact can be reduced. Furthermore, the area which is connected to the ignition bridge is preferably also gold-plated.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind zumindest zwei Metallstifte auf der dem Treibmittel zugewandten Seite des Grundkörpers mittels einer Zündbrücke elektrisch leitend miteinander verbunden. Die Zündbrücke kann durch den bereits beschriebenen Zünddraht gebildet werden, wobei in dann die Metallstifte auf dieser Seite dann üblicherweise keinen Überstand über die auf dieser Seite befindliche Fläche des Grundkörpers aufweisen, aber auch durch ein Trägerelement, das mit dem Metallstiften verbunden wird, wobei in diesem Fall der Überstand der Metallstifte üblicherweise vorhanden ist. Das Trägerelement kann beispielsweise ein elektrisch leitend beschichtetes Keramikplättchen und/oder ein spezieller Mikrochip sein.In an advantageous embodiment, at least two metal pins are electrically conductively connected to one another on the side of the main body facing the propellant by means of an ignition bridge. The ignition bridge can be formed by the already described ignition wire, in which then the metal pins on this page then usually have no projection over the surface located on this side of the body, but also by a support member which is connected to the metal pins, wherein in this Case, the projection of the metal pins is usually present. The carrier element can be, for example, an electrically conductive coated ceramic plate and / or a special microchip.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Durchführungselements, insbesondere eines erfindungsgemäßen Durchführungselements, umfasst mehrere Verfahrensschritte, deren Reihenfolge nicht der Reihenfolge in der folgenden Beschreibung entsprechen muss. Insbesondere ist es möglich, dass einige Verfahrensschritte parallel erfolgen, insbesondere gleichzeitig. Alle bzgl. des Verfahrens getroffenen Aussagen sind ebenso auf die Merkmale der zuvor beschriebenen Durchführungseinrichtung zu übertragen, auch wenn sie dort nicht explizit genannt wurden. A method according to the invention for producing a lead-through element, in particular an lead-through element according to the invention, comprises a plurality of method steps whose sequence does not have to correspond to the order in the following description. In particular, it is possible for some method steps to take place in parallel, in particular simultaneously. All regarding the procedure statements made are also to be transferred to the features of the implementation device described above, even if they were not explicitly mentioned there.

Die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte umfassen das Bereitstellen eines metallischen Grundkörpers mit vorgegebener Dicke und vorgegebener äußerer Kontur. Wie bereits beschrieben weist der Grundkörper zwei im Wesentlichen gegenüberliegende Oberflächen auf, die insbesondere planparallel zueinander verlaufen. Üblicherweise hat ein solcher Grundkörper einen kreisrunden Umriss. Andere Formen sind jedoch ebenso möglich und von der Erfindung umfasst. The method steps according to the invention include the provision of a metallic base body with a predetermined thickness and a predetermined outer contour. As already described, the main body has two substantially opposite surfaces, which run in particular plane-parallel to one another. Usually, such a basic body has a circular outline. Other forms, however, are equally possible and encompassed by the invention.

Ein besonders geeignetes Verfahren zum Herstellen der äußeren Kontur des metallischen Grundkörpers ist das Ausstanzen aus einem Teil vordefinierter Dicke.A particularly suitable method for producing the outer contour of the metallic base body is the punching out of a part of predefined thickness.

In dem Grundkörper wird zumindest eine erste Durchgangsöffnung erzeugt. Dazu ist jedes geeignete Verfahren anwendbar, insbesondere Ausstanzen.At least a first passage opening is produced in the base body. For this purpose, any suitable method is applicable, in particular punching.

Im Grundkörper wird zumindest eine zweite Durchgangsöffnung oder alternativ eine Vertiefung erzeugt. Dazu ist jedes geeignete Verfahren anwendbar, insbes. Stanzen und/oder Prägen. In the main body at least one second passage opening or alternatively a depression is produced. For this purpose, any suitable method is applicable, in particular punching and / or embossing.

Es werden zumindest zwei Metallstifte bereit gestellt. Die Metallstifte können insbesondere vorgefertigt werden.At least two metal pins are provided. The metal pins can be prefabricated in particular.

Ein erster Metallstift wird in die erste Durchgangsöffnung eingesetzt und dort mittels eines elektrisch isolierenden Fixiermaterials fixiert. Auf diese Weise wird die erste Durchgangsöffnung bei geeigneter Wahl des Fixiermaterials insbesondere hermetisch dicht verschlossen. Insbesondere geeignet ist das Einschmelzen des ersten Metallstifts in einem Glas- und/oder Glaskeramikmaterial und/oder einer Keramik und/oder Einbetten in ein Hochleistungspolymer. A first metal pin is inserted into the first through hole and fixed there by means of an electrically insulating fixing material. In this way, the first passage opening is closed in particular hermetically sealed with a suitable choice of the fixing material. Melting of the first metal pin in a glass and / or glass-ceramic material and / or a ceramic and / or embedding in a high-performance polymer is particularly suitable.

Ein zweiter Metallstift wird zumindest abschnittsweise in der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung angeordnet, so dass sich eine lokal begrenzte Kontaktzone, insbesondere eine linienförmige oder ringförmige Kontaktzone, zwischen Grundkörper und zweitem Metallstift ergibt. Wie bereits beschrieben unterscheidet sich diese lokal begrenzte Kontaktzone von einer flächigen Verbindung durch eine sehr viel kleinere Kontaktfläche.A second metal pin is arranged at least in sections in the second passage opening or recess, so that there is a locally limited contact zone, in particular a line-shaped or annular contact zone, between the base body and the second metal pin. As already described, this locally limited contact zone differs from a flat connection through a much smaller contact surface.

Daraufhin erfolgt das Anlegen von elektrischer Spannung an Grundkörper und den zweiten Metallstift, so dass ein elektrischer Strom zwischen Grundkörper und zweitem Metallstift über die beschriebene Kontaktzone fließt, wobei der Grundkörper und der zweite Metallstift entlang der Kontaktzone als Schweißlinie, insbesondere ringförmige Schweißlinie, miteinander verschweißen und so eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Grundkörper und zweitem Metallstift hergestellt wird. Thereafter, the application of electrical voltage to the base body and the second metal pin, so that an electric current flows between the base body and the second metal pin on the contact zone described, wherein the base body and the second metal pin along the contact zone as a weld line, in particular annular weld line, welded together and so an electrically conductive connection between the base body and the second metal pin is made.

Beim Stromfluss über die insbesondere linienförmige oder ringförmige Kontaktzone mit ihrem im Vergleich zu einer flächigen Verbindung höheren elektrischen Widerstand erwärmt sich das Material des Grundkörpers und/oder des zweiten Metallstifts im Bereich insbes. sehr eng um die Kontaktzone, so dass es aufschmilzt und die Schweißverbindung in Form der Schweißlinie, insbesondere ringförmigen Schweißlinie, hergestellt wird. When current flows through the particular line-shaped or annular contact zone with its compared to a planar connection higher electrical resistance, the material of the base body and / or the second metal pin in the area esp. Very close to the contact zone, so that it melts and the welded joint in Shape of the weld line, in particular annular weld line, is produced.

Der Begriff der Kontaktzone ist funktional definiert, d.h. beim Anlegen einer ausreichend hohen elektrischen Spannung fließt elektrischer Strom über die Kontaktzone, auch wenn sich der Grundkörper und der zweite Metallstift nicht berühren. Der Stromfluss kann auch in Form eines elektrischen Überschlags erfolgen. Die Kontaktzone ist somit der Bereich auf dem Grundkörper und/oder dem zweiten Metallstift, über welchen der elektrische Strom fließt.The term contact zone is defined functionally, i. When a sufficiently high electrical voltage is applied, electrical current flows over the contact zone, even if the main body and the second metal pin do not touch. The current flow can also be in the form of an electrical flashover. The contact zone is thus the region on the base body and / or the second metal pin, over which the electrical current flows.

Die Metallstifte haben i.d.R. die Form eines langgezogenen Stabes. Biegungen sind ebenfalls möglich. Die Ausbildung der beschriebenen Kontaktzone kann durch entsprechende Ausgestaltungen des zweiten Metallstifts gefördert werden, d.h. insbes. durch besondere Formen und/oder Geometrien des zweiten Metallstifts.The metal pins have i.d.R. the shape of a long rod. Bends are also possible. The formation of the described contact zone can be promoted by corresponding configurations of the second metal pin, i. esp. By special shapes and / or geometries of the second metal pin.

Ein bevorzugtes Verfahren sieht demnach vor, dass der zweite Metallstift vor dem Anordnen in der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung verformt wird, so dass sich in einem Bereich entlang seiner Längsachse ein lokal aufgeweitetes Profil bildet, das einen größeren maximalen Durchmesser aufweist als der Durchmesser der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung, und der zweite Metallstift so in der zweiten Durchgansöffnung oder Vertiefung angeordnet wird, dass die ringförmige Schweißlinie seitens des zweiten Metallstifts zumindest teilweise auf diesem aufgeweiteten Bereich des zweiten Metallstifts verläuft. Das aufgeweitete Profil hat beim Anordnen des zweiten Metallstifts in der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung auch den Vorteil, dass es automatisch als Tiefenanschlag dient. A preferred method thus provides that the second metal pin is deformed prior to placement in the second through hole or depression, so that forms in a region along its longitudinal axis a locally expanded profile having a larger maximum diameter than the diameter of the second through hole or recess, and the second metal pin is arranged in the second through hole or recess, that the annular weld line on the part of the second metal pin extends at least partially on this flared portion of the second metal pin. The expanded profile also has the advantage that it automatically serves as a depth stop when arranging the second metal pin in the second through hole or recess.

Ebenso ist es möglich, dass der zweite Metallstift so ausgestaltet wird, dass er einen größeren Durchmesser aufweist als die zweite Durchgangsöffnung oder Vertiefung und ein Ende des zweiten Metallstift verrundet und so in der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung angeordnet wird, dass die insbesondere ringförmige Schweißlinie seitens des zweiten Metallstifts auf dem abgerundeten Bereich am Ende des zweiten Metallstifts verläuft.It is also possible that the second metal pin is configured so that it has a larger diameter than the second through hole or recess and rounded one end of the second metal pin and is arranged in the second through hole or recess, that the particular annular weld line from the second metal pin extends on the rounded portion at the end of the second metal pin.

Wie bereits beschrieben liegt die Schweißlinie, insbesondere ringförmige Schweißlinie, zwischen Grundkörper (einschließlich der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung als Element des Grundkörpers) und dem zweiten Metallstift vor. Demnach kann ihre Lage sowohl auf der Seite des Grundkörpers als auch gleichzeitig auf der Seite des zweiten Metallstifts definiert werden.As already described, the welding line, in particular annular welding line, is present between the base body (including the second through hole or depression as element of the base body) and the second metal pin. Accordingly, their position can be defined both on the side of the main body and simultaneously on the side of the second metal pin.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden der zweite Metallstift und die zweite Durchgangsöffnung oder Vertiefung so ausgebildet, dass die Schweißlinie, insbesondere ringförmige Schweißlinie, seitens des Grundkörpers an der Kante zwischen Oberfläche des Grundkörpers und der inneren Wandung der zweiten Durchgangsöffnung oder Vertiefung verläuft. Dies entspricht sozusagen dem Übergang von der Oberfläche des Grundkörpers in die zweite Durchgangsöffnung oder Vertiefung.In a preferred embodiment, the second metal pin and the second through hole or recess are formed so that the weld line, in particular annular weld line, extends from the side of the body at the edge between the surface of the base body and the inner wall of the second through hole or recess. This corresponds, as it were, to the transition from the surface of the base body into the second through hole or depression.

Wird eine Vertiefung zur Aufnahme des zweiten Metallstifts vorgesehen, kann es bevorzugt sein, dass diese zumindest in einem Teilbereich ein konisches Profil aufweist und der zweite Metallstift so in der Vertiefung angeordnet wird, dass die Schweißlinie, insbesondere ringförmige Schweißlinie, seitens des Grundkörpers innerhalb des Bereichs mit dem konischen Profil verläuft.If a depression is provided for receiving the second metal pin, it may be preferred that it has a conical profile at least in a partial region and the second metal pin is arranged in the depression such that the welding line, in particular annular welding line, within the region runs with the conical profile.

Zum Herstellen des Grundkörpers ist es besonders vorteilhaft, wenn die äußere Kontur des Grundkörpers durch Ausstanzen aus einem Blechteil, insbesondere einem Blechstreifen erzeugt wird und die Durchgangsöffnungen aus dem Grundkörper ausgestanzt werden.For producing the base body, it is particularly advantageous if the outer contour of the base body is produced by punching out a sheet metal part, in particular a sheet metal strip, and the through holes are punched out of the base body.

Als Material für den Grundkörper kann Edelstahl verwendet werden. Ebenso möglich, und aus Gesichtspunkten der Verfahrenseffizienz vorteilhafter, sind Stähle aus der Gruppe (nach DIN EN 10 027-2 ) 1.01xx bis 1.07xx. Die zweite Durchgangsöffnung wird dabei aus einem Teil vordefinierter Dicke ausgestanzt. Insbesondere kann der Grundkörper mitsamt den Durchgangsöffnungen mit Nickel beschichtet werden, wobei die Dicke der Nickelschicht vorteilhaft 1 μm bis 15 μm betragen kann, insbesondere 4 μm bis 10 μm.Stainless steel can be used as the material for the base body. Likewise possible, and more advantageous from the point of view of process efficiency, are steels from the group (cf. DIN EN 10 027-2 ) 1.01xx to 1.07xx. The second passage opening is punched out of a part of predefined thickness. In particular, the main body can be coated together with the passage openings with nickel, wherein the thickness of the nickel layer may advantageously be 1 .mu.m to 15 .mu.m, in particular 4 .mu.m to 10 .mu.m.

Das Teil vordefinierter Dicke definiert bevorzugt die Dicke des Grundkörpers. Daher wird der metallische Grundkörper vorteilhaft aus einem Teil der Dicke 1,50 bis 3,00 mm oder 1,60 bis 3,00 mm oder 1,70 bis 3,00 mm, insbesondere von 1,80 bis 2,50 mm ausgestanzt.The portion of predefined thickness preferably defines the thickness of the base body. Therefore, the metallic base body is advantageously punched out of a part of the thickness 1.50 to 3.00 mm or 1.60 to 3.00 mm or 1.70 to 3.00 mm, in particular 1.80 to 2.50 mm.

Insbesondere vorteilhaft wird zum Fixieren des ersten Metallstifts in der ersten Durchgangsöffnung ein Glasmaterial als elektrisch isolierendes Fixiermaterial verwendet, das zum Herstellen der Fixierung erwärmt wird. Mit dem Glasmaterial in der ersten Durchgangsöffnung lassen sich insbesondere hermetisch dichte Durchführungen herstellen. Alternativ dazu lassen sich auch Hochleistungspolymere einsetzen, die aber nicht unbedingt hermetisch dicht sind.Particularly advantageous for fixing the first metal pin in the first through hole, a glass material is used as an electrically insulating fixing material, which is heated to produce the fixation. In particular, hermetically sealed feedthroughs can be produced with the glass material in the first passage opening. Alternatively, high performance polymers can be used, but they are not necessarily hermetically sealed.

Vorteilhaft werden die zumindest zwei Metallstifte so in den jeweiligen Durchgangsöffnungen fixiert, dass sie auf beiden Seiten des Grundkörpers gegenüber dessen Flächen einen Überstand aufweisen.Advantageously, the at least two metal pins are fixed in the respective passage openings in such a way that they have a projection on both sides of the base body with respect to their surfaces.

Vorteilhaft werden die zumindest zwei Metallstifte in Teilbereichen in einem weiteren Arbeitsschritt selektiv mit Gold beschichtet. Dies kann durch galvanische Prozesse erfolgen, die dem Fachmann bekannt sind. Besonders vorteilhaft sind die zumindest zwei Metallstifte in ihren Endbereichen mit Gold beschichtet.Advantageously, the at least two metal pins in subregions are selectively coated with gold in a further step. This can be done by galvanic processes, which are known in the art. Particularly advantageous are the at least two metal pins coated in their end with gold.

Vorteilhaft werden die zumindest zwei Metallstifte mit einer Zündbrücke elektrisch leitend verbunden. Die Zündbrücke umfasst wie beschrieben alle möglichen Ausgestaltungen von Zündbrücken.Advantageously, the at least two metal pins are electrically conductively connected to an ignition bridge. The ignition bridge comprises as described all possible embodiments of ignition bridges.

Erfindungsgemäß werden die erfindungsgemäßen Durchführungseinrichtungen bevorzugt in pyrotechnischen Zündvorrichtungen eingesetzt, insbesondere Airbagzündern und/oder Gurtstraffern. Ebenso vorgesehen ist der Einsatz in Sensoren und/oder Aktuatoren und/oder in elektrochemischen Reaktoreinheiten und oder Batterien und/oder Akkumulatoren. Vorteilhaft und von der Erfindung umfasst ist auch der Einsatz in Durchführungen von Sicherheitsbehältern. Dies können beispielsweise Flüssiggastanks und/oder chemische Reaktoren und/oder Reaktorbehälter und/oder Containments von Reaktoren sein,According to the invention, the feedthrough devices according to the invention are preferably used in pyrotechnic ignition devices, in particular airbag igniters and / or belt tensioners. Also provided is the use in sensors and / or actuators and / or in electrochemical reactor units and or batteries and / or accumulators. Advantageous and encompassed by the invention is also the use in bushings of security containers. These may be, for example, liquefied gas tanks and / or chemical reactors and / or reactor vessels and / or containments of reactors,

Die Erfindung wird im Folgenden Anhand der Figuren näher erläutert. Die Zeichnungen sind nicht Maßstabsgetreu, die dargestellten Ausführungsformen sind schematisch. Die Figuren stellen auch exemplarisch Ausführungsbeispiele dar.The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. The drawings are not to scale, the illustrated embodiments are schematic. The figures also illustrate exemplary embodiments.

1 zeigt eine bekannte Zündvorrichtung beinhaltend ein Durchführungselement gemäß dem Stand der Technik. 1 shows a known ignition device including a feed-through element according to the prior art.

2a zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Durchführungselement zu dessen axialen Mittenachse, wobei der Massepin ein lokal aufgeweitetes, t-förmiges Profil aufweist. 2a shows a section through an inventive feedthrough element to the axial center axis, wherein the ground pin has a locally flared, T-shaped profile.

2b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 2a. 2 B shows an enlarged section 2a ,

2c stellt einen Schnitt parallel zu Unterseite des Grundkörpers in der Höhe der Schweißlinie bei der Ausführungsform gemäß 2a und 2b dar. 2c represents a section parallel to the underside of the main body in the height of the weld line in the embodiment according to 2a and 2 B represents.

3a zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Durchführungselement parallel zu dessen axialen Mittenachse, wobei der Massepin ein lokal aufgeweitetes, dort im Wesentlichen kugelförmiges Profil aufweist. 3a shows a section through an inventive feedthrough element parallel to its axial center axis, wherein the ground pin has a locally flared, there substantially spherical profile.

3b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 3a. 3b shows an enlarged section 3a ,

3c stellt schematisch die Funktionsweise zum Ausbilden der Kontaktzone und damit der Schweißlinie bei der Ausführungsform gemäß 3a und 3b dar. 3c schematically illustrates the operation for forming the contact zone and thus the welding line in the embodiment according to 3a and 3b represents.

4a zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Durchführungselement parallel zu dessen axialen Mittenachse, wobei der Massepin ein lokal aufgeweitetes, im Wesentlichen konisch erweitertes Profil aufweist. 4a shows a section through an inventive feedthrough element parallel to the axial center axis, wherein the ground pin has a locally flared, substantially conically expanded profile.

4b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 4a. 4b shows an enlarged section 4a ,

5a zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Durchführungselement parallel zu dessen axialen Mittenachse, wobei die zweite Durchgangsöffnung im Grundkörper ein sich lokal verengendes Profil aufweist. 5a shows a section through an inventive feedthrough element parallel to its axial center axis, wherein the second passage opening in the base body has a locally narrowing profile.

5b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 5a. 5b shows an enlarged section 5a ,

6a zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Durchführungselement parallel zu dessen axialen Mittenachse, wobei die der Grundkörper eine Vertiefung mit einem konischen Profil aufweist. 6a shows a section through an inventive feedthrough element parallel to the axial center axis, wherein the base body has a recess with a conical profile.

6b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 6a. 6b shows an enlarged section 6a ,

7a zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Durchführungselement parallel zu dessen axialen Mittenachse, wobei die der Grundkörper eine Vertiefung aufweist, in der ein Massepin mit abgerundetem Ende angeordnet ist. 7a shows a section through an inventive feedthrough element parallel to the axial center axis, wherein the base body has a recess in which a Massepin is arranged with a rounded end.

7b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus 7a. 7b shows an enlarged section 7a ,

In 1 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Zündvorrichtung für eine pyrotechnische Schutzvorrichtung dargestellt. Dabei zeigt 1 insbesondere eine Schnittansicht des Durchführungselements. Das Durchführungselement umfasst ein Metall-Trägerteil mit einem Grundkörper (3), welcher eine scheibenförmige Grundform aufweist. Das Durchführungselement wird häufig auch als Sockelelement oder kurz Sockel bezeichnet. Um Korrosion oder eine Reaktion mit der Treibladung zu vermeiden, wird bei dieser Zündvorrichtung Edelstahl als Material für den Grundkörper (3) verwendet, obwohl dieses Material schwieriger umzuformen ist als viele andere Metalle. In 1 a known from the prior art ignition device for a pyrotechnic protection device is shown. It shows 1 in particular a sectional view of the lead-through element. The feedthrough element comprises a metal carrier part with a basic body ( 3 ), which has a disc-shaped basic shape. The lead-through element is often referred to as a base element or socket briefly. In order to avoid corrosion or a reaction with the propellant, in this igniter stainless steel is used as the material for the main body ( 3 ), although this material is more difficult to reshape than many other metals.

In einer ersten Durchgangsöffnung (4) des Grundkörpers (3) ist außerdem ein Metallstift (5) als Pin angeordnet. Die Durchgangsöffnung (4) wurde dabei aus dem Grundkörper (3) ausgestanzt. Dies gilt ebenso für die äußere Kontur des Grundkörpers (3). In anderen Ausführungsformen wird diese Durchgangsöffnung gebohrt.In a first passage opening ( 4 ) of the basic body ( 3 ) is also a metal pin ( 5 ) arranged as a pin. The passage opening ( 4 ) was from the main body ( 3 ) punched out. This also applies to the outer contour of the basic body ( 3 ). In other embodiments, this through hole is drilled.

Der Metallstift (5) dient zur Kontaktierung einer Zündbrücke (9) mit elektrischem Strom, über die die im fertigen Zünder eingeschlossene Treibladung (8) gezündet wird. Die Stromdurchführung in der Durchgansöffnung (4) ist insbesondere als Glas-Metall-Durchführung ausgeführt, wobei Glas als Fixiermaterial (10) zwischen Metallstift (5) und der Wandung der Durchgangsöffnung (4) im metallischen Grundkörper (3) dient. Eine derartige Stromdurchführung bietet den besonderen Vorteil, dass sie nicht nur elektrisch sehr gut isoliert, sondern auch hermetisch dicht gegenüber Atmosphärenbestandteilen ist, welche mit der Treibladung im Laufe der Zeit reagieren oder sich mit dieser vermischen und diese verschlechtern können. Die Verwendung einer derartigen Stromdurchführung ermöglicht demgemäß auch auf lange Zeit ein sicheres Auslösen des Zünders.The metal pin ( 5 ) is used for contacting an ignition bridge ( 9 ) with electric current through which the propellant contained in the finished igniter ( 8th ) is ignited. The current feedthrough in the through-opening ( 4 ) is in particular designed as a glass-metal feedthrough, glass being used as fixing material ( 10 ) between metal pin ( 5 ) and the wall of the passage opening ( 4 ) in the metallic base body ( 3 ) serves. Such a bushing has the particular advantage that it is not only very well insulated electrically, but also hermetically sealed against atmospheric constituents, which react with the propellant over time or mix with this and can worsen it. The use of such a current feedthrough accordingly allows for a long time a safe triggering of the igniter.

Die Durchgangsöffnung (4) ist bei dem in den 1 gezeigten Beispiel exzentrisch bezüglich der axialen Mittenachse des Grundkörpers (3) angeordnet. Damit wird erreicht, dass auch bei kleinem Radius des Grundkörpers (3) hinreichend viel Platz zur Befestigung eines zweiten Metallstifts (6) zur Verfügung steht. Der zweite Metallstift (6) ist am Grundkörper (3) mittels einer Lötverbindung stumpf verlötet und dient somit als Massepin. Als Lotmaterial (7) werden die beschriebenen Lote verwendet. Um über einen an beiden Metallstiften (5, 6) angelegten Spannungsimpuls die Zündbrücke (9) zum Glühen zu bringen, wird diese dementsprechend bei dieser Ausführungsform außer mit dem Metallstift (5) zusätzlich mit dem Grundkörper (3) oder der Kappe (2) verbunden. Zur Verbesserung der elektrischen Kontaktierung werden üblicherweise Metallstifte (5, 6) verwendet, welche zumindest im Anschlußbereich für einen Stecker eine Vergoldung aufweisen. Diese ist in der 1 durch die gestrichelte Linie im Endbereich der Metallstifte (5, 6) dargestellt. Aufgrund der flächigen Verbindung zwischen der Endfläche des zweiten Metallstifts (6) und dem Grundkörper ist es unmöglich, den zweiten Metallstift (6) mittels Widerstandsschweißen mit dem Grundkörper zu verbinden.The passage opening ( 4 ) is in the in the 1 shown eccentric with respect to the axial center axis of the body ( 3 ) arranged. This ensures that even with a small radius of the body ( 3 ) sufficient space for attaching a second metal pin ( 6 ) is available. The second metal pin ( 6 ) is at the body ( 3 ) butt-soldered by means of a solder joint and thus serves as a ground pin. As a soldering material ( 7 ) the solders described are used. To attach one to both metal pins ( 5 . 6 ) applied voltage pulse the ignition bridge ( 9 ) is annealed accordingly in this embodiment, except with the metal pin ( 5 ) in addition to the basic body ( 3 ) or the cap ( 2 ) connected. To improve the electrical contact usually metal pins ( 5 . 6 ), which have a gold plating at least in the connection area for a plug. This is in the 1 by the dashed line in the end region of the metal pins ( 5 . 6 ). Due to the surface connection between the end face of the second metal pin ( 6 ) and the main body is it impossible, the second metal pin ( 6 ) To connect by means of resistance welding to the body.

2a zeigt dahingegen den Schnitt des erfindungsgemäßen Durchführungselements parallel zu dessen axialer Mittenachse und durch diese hindurch. Der scheibenförmige metallische Grundkörper (3) weist hier zwei insbesondere gestanzte Durchgangsöffnungen (4) und (20) auf, durch welche die Metallstifte (5) und (6) als Pin geführt sind. Die äußere Kontur des Grundkörpers (3) wurde in diesem Beispiel ebenfalls ausgestanzt, so dass der gesamte Grundkörper (3) hier ein Stanzteil repräsentiert. In der Durchgangsöffnung (4) ist der Metallstift (5) mittels eines Glasmaterials (10) elektrisch isoliert von dem Grundkörper (3) als erster Pin fixiert. Der erste Metallstift (5) ist hermetisch dicht in der ersten Durchgangsöffnung (4) des metallischen Grundköpers (3) eingeglast. Das Glasmaterial (10) dieser Glas-Metall-Durchführung ist vollständig vom Material des Grundkörpers (3) umgeben, welcher den Außenleiter repräsentiert. Das Glasmaterial (10) weist insbesondere einen kleineren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als das Metall des Grundkörpers (3) auf, so dass der Grundkörper (3) beim Erkalten nach dem Einlöten des Metallstifts (5) in das Glasmaterial (10) sozusagen auf dieses und somit die Glas-Metall-Durchführung aufschrumpft und auf diese Weise dauerhaft einen mechanischen Druck auf diese und das Glasmaterial (10) ausübt. Auf diese Weise wird eine besonders dichte und mechanisch stabile Verbindung zwischen Metallstift (5), Glasmaterial (10) und Grundkörper (3) geschaffen. Diese Anordnung wird Druckeinglasung genannt und ist beispielsweise für Airbagzünder zu bevorzugen. 2a shows, however, the section of the feedthrough element according to the invention parallel to and through the axial center axis thereof. The disk-shaped metallic base body ( 3 ) here has two, in particular punched passage openings ( 4 ) and ( 20 ), through which the metal pins ( 5 ) and ( 6 ) are led as a pin. The outer contour of the basic body ( 3 ) was also punched out in this example so that the entire base body ( 3 ) represents a stamped part here. In the passage opening ( 4 ) is the metal pin ( 5 ) by means of a glass material ( 10 ) electrically isolated from the main body ( 3 ) fixed as the first pin. The first metal pin ( 5 ) is hermetically sealed in the first passage ( 4 ) of the metallic base body ( 3 ). The glass material ( 10 ) this glass-metal feedthrough is completely made of the material of the main body ( 3 ), which represents the outer conductor. The glass material ( 10 ) has in particular a smaller thermal expansion coefficient than the metal of the base body ( 3 ), so that the basic body ( 3 ) when cooling after soldering the metal pin ( 5 ) in the glass material ( 10 ) so to speak, and thus the glass-metal feedthrough shrinks and in this way permanently a mechanical pressure on this and the glass material ( 10 ) exercises. In this way, a particularly dense and mechanically stable connection between metal pin ( 5 ), Glass material ( 10 ) and basic body ( 3 ) created. This arrangement is called Druckeinglasung and is preferable for example for airbag igniter.

In der zweiten Durchgangsöffnung (20) ist der zweite Metallstift (6) in der Durchgangsöffnung (20) angeordnet. Der zweite Metallstift (6) weist ein lokal aufgeweitetes, t-förmiges Profil (61) auf, das z.B. durch Aufstauchen des zweiten Metallstifts (6) erzeugt werden kann. Beim Herstellen dieser Ausführungsform wird der zweite Metallstift in die zweite Durchgangsöffnung (20) eingeführt und das lokal aufgeweitete Profil (61) dient automatisch als Tiefenanschlag für den zweiten Metallstift (6), d.h. der Überstand über die Oberseite (31) und/oder Unterseite (32) des Grundkörpers wird damit auf einfache Weise kontrolliert.In the second passage ( 20 ) is the second metal pin ( 6 ) in the passage opening ( 20 ) arranged. The second metal pin ( 6 ) has a locally expanded, T-shaped profile ( 61 ), for example, by upsetting the second metal pin ( 6 ) can be generated. In producing this embodiment, the second metal pin is inserted into the second through-hole (FIG. 20 ) and the locally expanded profile ( 61 ) automatically serves as a depth stop for the second metal pin ( 6 ), ie the supernatant over the top ( 31 ) and / or underside ( 32 ) of the body is thus controlled in a simple manner.

Ein weiterer positiver Effekt des lokal aufgeweiteten Profils (61) des zweiten Metallstifts (6) ist, dass sich an der Kante zwischen der inneren Wandung der zweiten Durchgangsöffnung (20) und der Unterseite (32) des Grundkörpers (3) eine lokal begrenzte, ringförmige Kontaktzone ausbildet, durch welche beim Widerstandsschweißen der elektrische Strom fließt und so die hier ringförmige Schweißlinie (70) ausbildet. Diese stellt wie zuvor beschrieben eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen zweitem Metallstift (6) und Grundkörper (3) her, so dass der zweite Metallstift (6) auch hier als Massepin dient. Durch die geschlossene, ringförmige Schweißlinie (70) wird die zweite Durchgangsöffnung (20) hermetisch durch den zweiten Metallstift (6) verschlossen. Another positive effect of the locally expanded profile ( 61 ) of the second metal pin ( 6 ) is that at the edge between the inner wall of the second passage opening ( 20 ) and the underside ( 32 ) of the basic body ( 3 ) forms a locally limited, annular contact zone through which the electrical current flows during resistance welding, and thus the here annular welding line (FIG. 70 ) trains. This is as described above, an electrically conductive connection between the second metal pin ( 6 ) and basic body ( 3 ), so that the second metal pin ( 6 ) also serves as Massepin here. Due to the closed, annular welding line ( 70 ), the second passage opening ( 20 hermetically through the second metal pin ( 6 ) locked.

In 2a weisen die Metallstifte (5, 6) einen Überstand über die die Oberseite (31) des Grundkörpers (3) auf, so dass an Sie insbes. eine Zündbrücke in Form eines Chips oder eines keramischen Plättchens angebracht werden kann. Die Oberseite (31) ist somit die Seite, welche dem Zündmittel eines assemblierten Zünders zugewandt ist. Die Unterseite (32) des Grundkörpers (3) ist die gegenüberliegende, d.h. die dem Zündmittel abgewandte Seite. Der Überstand der Metallstifte (5, 6) ist an der Unterseite (32) üblicherweise sehr viel größer als an der Oberseite (31). Im Unterschied zu 1 ist der erste Metallstift (5) nicht gebogen, sondern gerade. Im Sinne der Erfindung sind sowohl gebogene als auch gerade Metallstifte möglich und von dieser umfasst.In 2a have the metal pins ( 5 . 6 ) a supernatant over the top ( 31 ) of the basic body ( 3 ), so that you can esp. An ignition bridge in the form of a chip or a ceramic plate can be attached to you. The top ( 31 ) is thus the side which faces the ignition means of an assembled igniter. The bottom ( 32 ) of the basic body ( 3 ) is the opposite, ie the side facing away from the ignition. The supernatant of the metal pins ( 5 . 6 ) is at the bottom ( 32 ) usually much larger than at the top ( 31 ). In contrast to 1 is the first metal pen ( 5 ) not bent, but straight. For the purposes of the invention, both curved and straight metal pins are possible and encompassed by them.

Zur Verdeutlichung zeigt 2b eine Vergrößerung der Ansicht von 2a im Bereich der zweiten Durchgangsöffnung (20). Im Unterschied zur 2b weist der zweite Metallstift (6) keinen Überstand über die Oberseite (31) des Grundkörpers (3) auf. Diese Ausführungsform ist insbesondere zum Anbringen eines Zünddrahtes geeignet. Bei üblichen Herstellungsprozessen wird dazu nach dem Fixieren der Metallstifte (5, 6) in den Durchgangsöffnungen (4, 20) die Oberseite (31) des Grundkörpers (3) plan geschliffen.For clarity shows 2 B an enlargement of the view of 2a in the area of the second passage opening ( 20 ). In contrast to 2 B the second metal pin ( 6 ) no supernatant over the top ( 31 ) of the basic body ( 3 ) on. This embodiment is particularly suitable for attaching an ignition wire. In customary manufacturing processes, after fixing the metal pins ( 5 . 6 ) in the passage openings ( 4 . 20 ) the top ( 31 ) of the basic body ( 3 ) ground flat.

Die zweite Durchgangsöffnung (20) weist in 2a und 2b ein überwiegend zylindrisches Profil auf, ihr Durchmesser hat eine überwiegend runde Geometrie. Die Metallstifte (5, 6) befinden sich in diesen Figuren mittig in der Durchgangsöffnung (4, 20) und auch der der Metallstift (6) ist konzentrisch in der zweiten Durchgangsöffnung (20) angeordnet. Im tatsächlichen Produkt kann allerdings durch Abweichungen der Form das Profil der zweiten Durchgangsöffnung (20) variieren. Auch ist es möglich und von der Erfindung umfasst, dass die Metallstifte (5, 6) exzentrisch in der oder den Durchgangsöffnungen (4, 20) angeordnet sind.The second through-hole ( 20 ) points in 2a and 2 B a predominantly cylindrical profile, their diameter has a predominantly circular geometry. The metal pins ( 5 . 6 ) are in these figures centrally in the passage opening ( 4 . 20 ) and also the metal pin ( 6 ) is concentric in the second passage opening ( 20 ) arranged. In the actual product, however, due to deviations of the shape, the profile of the second through-hole ( 20 ) vary. It is also possible and encompassed by the invention that the metal pins ( 5 . 6 ) eccentrically in the passage or openings ( 4 . 20 ) are arranged.

Wie anhand 2a beschrieben befindet sich die Schweißlinie (70) seitens des Grundkörpers (3) an der Kante zwischen der Oberfläche des Grundkörpers (3), hier der Unterseite (32), und der inneren Wandung der zweiten Durchgangsöffnung (20). Seitens des zweiten Metallstifts (6) befindet sich die ringförmige Schweißlinie (70) zumindest teilweise im Bereich des lokal aufgeweiteten Profils (61). Da beim Herstellen der Schweißverbindung (70) wie beschrieben das Verfahren des Widerstandsschweißens eingesetzt wird, enthält die Schweißlinie (70) aufgeschmolzenes Material (100) des Grundkörpers (3) und/oder des zweiten Metallstifts (6). Da dieses Material (100) fließen kann, kann die Schweißlinie (70) im fertigen Produkt entsprechende Formen und lokale Ausdehnungen aufweisen. Durch die ringförmige Schweißlinie (70) wird die zweite Durchgangsöffnung (20) insbesondere hermetisch verschlossen.As based on 2a described is the welding line ( 70 ) on the part of the body ( 3 ) at the edge between the surface of the body ( 3 ), here the bottom ( 32 ), and the inner wall of the second passage opening ( 20 ). On the side of the second metal pin ( 6 ) is the annular weld line ( 70 ) at least partially in the area of the locally expanded profile ( 61 ). Because when making the weld ( 70 ) as described the method of resistance welding is used, contains the welding line ( 70 ) melted material ( 100 ) of the basic body ( 3 ) and / or the second metal pin ( 6 ). Because this material ( 100 ), the weld line ( 70 ) have corresponding shapes and local dimensions in the finished product. Through the annular weld line ( 70 ), the second passage opening ( 20 ) especially hermetically sealed.

2c stellt schematisch einen Schnitt parallel zu Unterseite (32) des Grundkörpers (3) in der Höhe der Schweißlinie (70) bei der Ausführungsform gemäß 2a und 2b dar. Die Schnittebene ist als durchbrochene Linie (S) in 2b dargestellt. Daraus ergibt sich eine Draufsicht auf den Grundkörper (3). Der Grundkörper (3) weist hier eine kreisrunde Kontur auf. In der ersten Durchgangsöffnung (4) ist der erste Metallstift (5) in einem elektrisch isolierenden Glas- und/oder Glaskeramikmaterial oder Hochleistungspolymer (41) fixiert. Sowohl die erste Durchgangsöffnung (4) als auch der erste Metallstift (5) haben wie hier gezeigt üblicherweise einen kreisrunden Durchmesser. In der zweiten Durchgangsöffnung (20) ist der zweite Metallstift 6 mittels der Schweißverbindung elektrisch leitend mit dem Grundkörper (3) verbunden. In der 2c gut zu erkennen ist die ringförmige Schweißlinie (70), welche die Schweißverbindung herstellt. Ebenso gut erkennbar ist, dass die ringförmige Schweißlinie (70) lokal begrenzt ist, aber eine gewisse Fläche aufweisen kann. Der mittlere Bereich, der von der ringförmigen Schweißlinie (70) umschlossen wird, ist von dem zweiten Metallstift (6) ausgefüllt. Der Flächeninhalt des Schnitts der ringförmigen Schweißlinie (70) hängt auch von der Ausgestaltung des zweiten Metallstifts (6) und/oder der zweiten Durchgangsöffnung (20) oder Vertiefung ab. 2c schematically shows a section parallel to underside ( 32 ) of the basic body ( 3 ) at the height of the weld line ( 70 ) in the embodiment according to 2a and 2 B The section plane is broken line (S) in 2 B shown. This results in a plan view of the main body ( 3 ). The basic body ( 3 ) has a circular contour here. In the first passage ( 4 ) is the first metal pin ( 5 ) in an electrically insulating glass and / or glass-ceramic material or high-performance polymer ( 41 ) fixed. Both the first passage opening ( 4 ) as well as the first metal pin ( 5 ) as shown here usually have a circular diameter. In the second passage ( 20 ) is the second metal pin 6 by means of the welded connection in an electrically conductive manner with the main body ( 3 ) connected. In the 2c the ring-shaped welding line ( 70 ), which makes the welded joint. It is equally well recognizable that the annular weld line ( 70 ) is local, but may have a certain area. The middle area of the annular weld line ( 70 ) is enclosed by the second metal pin ( 6 ) completed. The surface area of the section of the annular weld line ( 70 ) also depends on the design of the second metal pin ( 6 ) and / or the second passage opening ( 20 ) or depression.

In 3a ist schematisch der Schnitt eines erfindungsgemäßen Durchführungselements parallel zu dessen axialer Mittenachse und durch diese hindurch dargestellt. Grundkörper (3), erster Metallstift (5) und die Durchgangsöffnungen (4, 20) entsprechen denen der 2a bis 2c. Im Unterschied dazu weist der zweite Metallstift (6) ein kugelförmig erweitertes Profil (61) auf. Die Schweißlinie (70) befindet sich seitens des Grundkörpers (3) wiederum an der Kante der Unterseite (32) des Grundkörpers und der inneren Wandung der zweiten Durchgangsöffnung (20). Ebenso wie das t-förmige Profil in 2a bis 2c kann das kugelförmig erweiterte Profil als Tiefenanschlag beim Anordnen des zweiten Metallstifts (6) in der zweiten Durchgangsöffnung (20) dienen. Ein im Wesentlichen zylindrisch geformter Teil des zweiten Metallstifts ragt in die zweite Durchgangsöffnung (20) hinein.In 3a schematically shows the section of a feedthrough element according to the invention parallel to the axial center axis and through it. Basic body ( 3 ), first metal pin ( 5 ) and the passage openings ( 4 . 20 ) correspond to those of 2a to 2c , In contrast, the second metal pin ( 6 ) a spherically enlarged profile ( 61 ) on. The welding line ( 70 ) is located on the part of the main body ( 3 ) again at the edge of the underside ( 32 ) of the main body and the inner wall of the second passage opening ( 20 ). As well as the T-shaped profile in 2a to 2c can the spherical expanded profile as a depth stop when arranging the second metal pin ( 6 ) in the second passage opening ( 20 ) serve. A substantially cylindrically shaped part of the second metal pin projects into the second passage opening (FIG. 20 ) into it.

In 3b ist wieder ein Ausschnitt aus 3a im Bereich der zweiten Durchgangsöffnung (20) vergrößert dargestellt, nur dass auch hier wie in 2b kein Überstand der Metallstifte (5, 6) über die Oberseite (31) des Grundkörpers (3) vorgesehen ist. Gemäß der 3a und 3b ist der zweite Metallstift (6) besonders vorteilhaft von der Unterseite (32) des Grundkörpers (3) aus in diesen eingesetzt worden. Dies ist besonders vorteilhaft, damit das lokal aufgeweitete Profil (61) als Tiefenanschlag wirken kann. Ein Vorteil des kugelförmig erweiterten Profils (61) gegenüber dem t-förmigen Profil gemäß 2a bis 2c ist, dass dieses neben dem Tiefenanschlag beim Einsetzen auch eine automatische Zentrierung des zweiten Metallstifts (6) in der zweiten Durchgangsöffnung (20) bewirkt.In 3b is again a section of 3a in the area of the second passage opening ( 20 ) shown enlarged, only that here as in 2 B no protrusion of the metal pins ( 5 . 6 ) over the top ( 31 ) of the basic body ( 3 ) is provided. According to the 3a and 3b is the second metal pin ( 6 ) particularly advantageous from the bottom ( 32 ) of the basic body ( 3 ) has been used in this. This is particularly advantageous for the locally expanded profile (FIG. 61 ) can act as a depth stop. An advantage of the spherically extended profile ( 61 ) in relation to the T-shaped profile according to 2a to 2c is that this in addition to the depth stop when inserting an automatic centering of the second metal pin ( 6 ) in the second passage opening ( 20 ) causes.

Wie anhand 3a beschrieben befindet sich die Schweißlinie (70) seitens des Grundkörpers (3) an der Kante zwischen der Oberfläche des Grundkörpers (3), hier der Unterseite (32), und der inneren Wandung der zweiten Durchgangsöffnung (20). As based on 3a described is the welding line ( 70 ) on the part of the body ( 3 ) at the edge between the surface of the body ( 3 ), here the bottom ( 32 ), and the inner wall of the second passage opening ( 20 ).

Seitens des zweiten Metallstifts (6) befindet sich die Schweißlinie (70) im Bereich des lokal aufgeweiteten Profils (61). Sie ist hier ringförmig, insbesondere geschlossen linienförmig. Da beim Herstellen der Schweißverbindung wie beschrieben insbesondere das Verfahren des Widerstandsschweißens eingesetzt wird, enthält die Schweißlinie (70) wiederum aufgeschmolzenes Material (100) des Grundkörpers (3) und/oder des zweiten Metallstifts (6). On the side of the second metal pin ( 6 ) is the welding line ( 70 ) in the area of the locally expanded profile ( 61 ). It is here annular, in particular closed linear. Since, as described, in particular the method of resistance welding is used during the production of the welded connection, the welding line (FIG. 70 ) in turn melted material ( 100 ) of the basic body ( 3 ) and / or the second metal pin ( 6 ).

Das Aufschmelzen erfolgt wie anlässlich der 2c beschrieben nach dem Ausbilden der lokal begrenzten Kontaktzonen (71, 72) nach Anlegen der elektrischen Spannung. Durch die Schweißlinie (70) wird die zweite Durchgangsöffnung (20) insbesondere hermetisch verschlossen. Im Übrigen gelten die bzgl. 2b gemachten Aussagen auch auf die Ausführungsform gemäß 3b zu.The melting takes place as on the occasion of 2c described after the formation of the localized contact zones ( 71 . 72 ) after applying the electrical voltage. Through the welding line ( 70 ), the second passage opening ( 20 ) especially hermetically sealed. In addition, the respect. 2 B statements made to the embodiment according to 3b to.

3c stellt rein schematisch das Ausbilden der Kontaktzone (71, 72) bei der zuvor beschriebenen Ausgestaltung des zweiten Kontaktstifts (6) dar, aus welcher beim Widerstandsschweißen die ringförmige Schweißlinie (70) resultiert. Die Darstellung ist grob abstrahiert. Beim Widerstandsschweißen werden sowohl der Grundkörper (3) als auch der zweite Metallstift (6) an die elektrische Spannungsquelle (200) angeschlossen. Wird eine ausreichend hohe elektrische Spannung angelegt, bilden sich die Feldlinien (110) zwischen dem Grundkörper (3) und dem zweiten Metallstift (6) im Bereich dessen erweiterten Profils (61) aus. Seitens des Grundkörpers (3) konzentrieren sich die Feldlinien an der Kante von der Unterseite (32) des Grundkörpers und der inneren Wandung der zweiten Durchgangsöffnung (20). Dort bildet sich die ringförmige Kontaktzone (71). Die zugehörigen Feldlinien (110) auf der Seite des zweiten Metallstifts (6) konzentrieren sich auf der umlaufenden Linie im Bereich des hier kugelförmig aufgeweiteten Profils (61), die den geringsten Abstand zur Kante am Eingang der zweiten Durchgangsöffnung (20) auf der Seite des Grundkörpers (3) hat. Dort bildet sich die ringförmige Kontaktzone (72). 3c represents purely schematically the formation of the contact zone ( 71 . 72 ) in the previously described embodiment of the second contact pin ( 6 ), from which in resistance welding the annular welding line ( 70 ) results. The depiction is roughly abstracted. In resistance welding, both the base body ( 3 ) as well as the second metal pin ( 6 ) to the electrical voltage source ( 200 ) connected. If a sufficiently high electrical voltage is applied, the field lines form ( 110 ) between the main body ( 3 ) and the second metal pin ( 6 ) in the area of its extended profile ( 61 ) out. On the part of the main body ( 3 ), the field lines are concentrated at the edge from the bottom ( 32 ) of the main body and the inner wall of the second passage opening ( 20 ). There, the annular contact zone ( 71 ). The associated field lines ( 110 ) on the side of the second metal pin ( 6 ) concentrate on the circumferential line in the area of the spherically expanded profile ( 61 ), which is the smallest distance to the edge at the entrance of the second through-hole ( 20 ) on the side of the body ( 3 ) Has. There, the annular contact zone ( 72 ).

Wird nun eine ausreichend hohe Spannung angelegt, fließt elektrischer Strom entlang dieser Feldlinien (110), sogar wenn keine Berührung zwischen zweitem Metallstift (6) und Grundkörper (3) vorliegt. Der dann stattfindende Überschlag hat sogar den Vorteil, dass das elektrische Feld an den übrigen Stellen zusammenbricht und der Stromfluss nur über die ringförmige Kontaktzone (72) auf der Seite des zweiten Metallstifts (6) und/oder die Kontaktzone (71) an der Kante zwischen der inneren Wandung der zweiten Durchgangsöffnung (20) und der Unterseite (32) des Grundkörpers (3) erfolgt, die schon aus geometrischen Gründen ebenfalls einer ringförmigen, insbesondere linienförmigen Kontaktzone (71) entspricht. If a sufficiently high voltage is applied, electric current flows along these field lines ( 110 ), even if there is no contact between the second metal pin ( 6 ) and basic body ( 3 ) is present. The rollover then takes place even has the advantage that the electric field collapses at the remaining points and the current flow only via the annular contact zone ( 72 ) on the side of the second metal pin ( 6 ) and / or the contact zone ( 71 ) at the edge between the inner wall of the second passage opening ( 20 ) and the underside ( 32 ) of the basic body ( 3 ), which, for geometrical reasons, also has an annular, in particular linear, contact zone (FIG. 71 ) corresponds.

Die ringförmigen Kontaktzonen (71, 72) bündeln die elektrische Energie innerhalb ihrer geringen Ausdehnung, so dass auch im Wesentlichen nur entlang dieser lokal begrenzten Kontaktzonen (71, 72) die maximale Erwärmung des Materials des Grundkörpers und/oder des zweiten Metallstifts erfolgt, so dass entlang dieser Kontaktzonen (71, 72) die ringförmige Schweißlinie (70) zwischen zweitem Metallstift (6) und Grundkörper (3) ausgebildet wird. Das gleiche Prinzip ist auch anwendbar, wenn sich Grundkörper (3) und zweiter Metallstift (6) berühren. The annular contact zones ( 71 . 72 ) bundle the electrical energy within its small extent, so that substantially only along these localized contact zones ( 71 . 72 ) the maximum heating of the material of the base body and / or the second metal pin takes place, so that along these contact zones ( 71 . 72 ) the annular weld line ( 70 ) between the second metal pin ( 6 ) and basic body ( 3 ) is formed. The same principle is also applicable when basic body ( 3 ) and second metal pin ( 6 ) touch.

Die ringförmige Schweißlinie (70) enthält wie bereits beschrieben das aufgeschmolzene Material (100) des Grundkörpers (3) und/oder des zweiten Metallstifts (6). Die zweite Durchgangsöffnung (20) wird auf diese Weise hermetisch verschlossen. Im Übrigen gilt die bzgl. 2c erfolgte Beschreibung. The annular weld line ( 70 ) contains, as already described, the molten material ( 100 ) of the basic body ( 3 ) and / or the second metal pin ( 6 ). The second through-hole ( 20 ) is hermetically sealed in this way. For the rest, the. 2c description made.

In 4a ist schematisch der Schnitt des erfindungsgemäßen Durchführungselements parallel zu dessen axialer Mittenachse und durch diese hindurch dargestellt. Grundkörper (3), erster Metallstift (5) und die Durchgangsöffnungen (4, 20) entsprechen denen der 2a bis 3c. Im Unterschied dazu weist der zweite Metallstift (6) ein in einem Teilbereich konisch erweitertes Profil (61) auf. Die ringförmige, insbesondere linienförmige Schweißlinie (70) befindet sich seitens des Grundkörpers (3) wiederum an der Kante der Unterseite (32) des Grundkörpers und der inneren Wandung der zweiten Durchgangsöffnung (20). Ebenso wie das kugelförmig erweiterte Profil in 3a bis 3c kann das in einem Teilbereich konisch erweitertes Profil (61) als Tiefenanschlag beim Anordnen des zweiten Metallstifts (6) in der zweiten Durchgangsöffnung (20) und als automatische Zentrierung dienen. Ein im Wesentlichen zylindrisch geformter Teil des zweiten Metallstifts ragt wiederum in die zweite Durchgangsöffnung (20) hinein.In 4a schematically the section of the feedthrough element according to the invention is shown parallel to the axial center axis and through it. Basic body ( 3 ), first metal pin ( 5 ) and the passage openings ( 4 . 20 ) correspond to those of 2a to 3c , In contrast, the second metal pin ( 6 ) a conically widened profile in a partial area ( 61 ) on. The annular, in particular linear welding line ( 70 ) is located on the part of the main body ( 3 ) again at the edge of the underside ( 32 ) of the main body and the inner wall of the second passage opening ( 20 ). Just like the spherically expanded profile in 3a to 3c If the profile is conically widened in one section ( 61 ) as a depth stop when arranging the second metal pin ( 6 ) in the second passage opening ( 20 ) and serve as automatic centering. A substantially cylindrically shaped part of the second metal pin projects in turn into the second passage opening (FIG. 20 ) into it.

In 4b ist wieder ein Ausschnitt aus 4a im Bereich der zweiten Durchgangsöffnung (20) vergrößert dargestellt, nur dass auch hier wie in 3b kein Überstand der Metallstifte (5, 6) über die Oberseite (31) des Grundkörpers (3) vorgesehen ist. Gemäß der 4a und 4b ist der zweite Metallstift (6) besonders vorteilhaft wiederum von der Unterseite (32) des Grundkörpers (3) aus in diesen eingesetzt worden. Die Beschreibung der vorhergehenden Figuren kann auch auf diese Ausführungsform übertragen werden. Insbesondere verläuft die ringförmige, insbesondere linienförmige Schweißlinie (70) seitens des zweiten Metallstifts (6) auf dem Bereich mit des konisch erweiterten Profils (61). In 4b is again a section of 4a in the area of the second passage opening ( 20 ) shown enlarged, only that here as in 3b no protrusion of the metal pins ( 5 . 6 ) over the top ( 31 ) of the basic body ( 3 ) is provided. According to the 4a and 4b is the second metal pin ( 6 ) particularly advantageous turn from the bottom ( 32 ) of the basic body ( 3 ) has been used in this. The description of the preceding figures can also be applied to this embodiment. In particular, the annular, in particular linear welding line (FIG. 70 ) by the second metal pin ( 6 ) on the area with the flared profile ( 61 ).

Auf eine schematische Darstellung der Ausbildung der Kontaktzonen wird bei dieser Ausführungsform verzichtet, da der Fachmann in der Lage ist, die Lehre auch auf diese Ausführungsform zu übertragen.In a schematic representation of the formation of the contact zones is omitted in this embodiment, since the skilled person is able to transfer the teaching also to this embodiment.

In 5a ist schematisch der Schnitt des erfindungsgemäßen Durchführungselements parallel zu dessen axialer Mittenachse und durch diese hindurch dargestellt. Grundkörper (3), erster Metallstift (5) und die erste Durchgangsöffnung (4) entsprechen den vorhergehenden Ausführungen. Die zweite Durchgangsöffnung (20) weist jedoch ein sich lokal verengendes Profil (33) auf, das sich hier an der Kante zwischen der Unterseite (32) des Grundkörpers (3) und der inneren Wandung der zweiten Durchgangsöffnung (20) befindet. Ebenso ist es möglich, dass die lokale Verengung im Bereich der Strecke der zweiten Durchgangsöffnung (20) durch den Grundkörper vorgesehen ist. Die Schweißlinie (70) befindet sich seitens des Grundkörpers (3) an der Stelle dieses lokal verengten Profils (33) der zweiten Durchgangsöffnung (20), das hier mit der vorgenannten Kante am Eingang der zweiten Durchgangsöffnung (20) zusammenfällt. Der zweite Metallstift (6) benötigt in dieser Ausführungsform kein lokal erweitertes Profil. Dies kann aber wenn erforderlich vorgesehen werden und ist von der Erfindung ebenfalls umfasst. Das sich lokal verengende Profil (33) der zweiten Durchgangsöffnung (20) kann besonders einfach durch Stanzen und optional darauffolgendes Prägen erzeugt werden.In 5a schematically the section of the feedthrough element according to the invention is shown parallel to the axial center axis and through it. Basic body ( 3 ), first metal pin ( 5 ) and the first passage opening ( 4 ) correspond to the previous versions. The second through-hole ( 20 ), however, has a locally narrowing profile ( 33 ), which is here at the edge between the bottom ( 32 ) of the basic body ( 3 ) and the inner wall of the second passage opening ( 20 ) is located. It is also possible that the local narrowing in the region of the route of the second passage opening ( 20 ) is provided by the main body. The welding line ( 70 ) is located on the part of the main body ( 3 ) in place of this locally narrowed profile ( 33 ) of the second passage opening ( 20 ), which here with the aforementioned edge at the entrance of the second passage opening ( 20 ) coincides. The second metal pin ( 6 ) does not require a locally enhanced profile in this embodiment. However, this can be provided if necessary and is also included in the invention. The locally narrowing profile ( 33 ) of the second passage opening ( 20 ) can be produced particularly easily by punching and optionally subsequent embossing.

5b stell wieder einen Ausschnitt aus 5a im Bereich der zweiten Durchgangsöffnung (20) vergrößert dar, nur dass auch hier wie in 4b kein Überstand der Metallstifte (5, 6) über die Oberseite (31) des Grundkörpers (3) vorgesehen ist. Die Beschreibung der vorhergehenden Figuren kann an den entsprechenden Stellen auch auf diese Ausführungsform übertragen werden. Aufgrund der beschriebenen Ausformung der zweiten Durchgangsöffnung (20) mit einem lokal verengten Profil (33), hier an der Kante am Eingang der zweiten Durchgansöffnung (20), verläuft die ringförmige Schweißlinie (70) seitens des Grundkörpers im Bereich des verengten Profils (33) und seitens deszweiten Metallstifts (6) auf einem Bereich, der dem verengten Profil (33) der Durchgangsöffnung (20) gegenüber liegt. Auf eine schematische Darstellung der Ausbildung der Kontaktzonen wird bei dieser Ausführungsform ebenso wie im vorigen Ausführungsbeispiel verzichtet. 5b put out again a section 5a in the area of the second passage opening ( 20 ), except that here as well 4b no protrusion of the metal pins ( 5 . 6 ) over the top ( 31 ) of the basic body ( 3 ) is provided. The description of the preceding figures can also be transferred to this embodiment in the appropriate places. Due to the described shape of the second passage opening ( 20 ) with a locally narrowed profile ( 33 ), here at the edge at the entrance of the second through-hole ( 20 ), the annular runs Welding line ( 70 ) of the main body in the area of the narrowed profile ( 33 ) and the second metal pin ( 6 ) on an area corresponding to the narrowed profile ( 33 ) of the passage opening ( 20 ) is opposite. In a schematic representation of the formation of the contact zones is omitted in this embodiment as well as in the previous embodiment.

In 6a ist schematisch der Schnitt des erfindungsgemäßen Durchführungselements parallel zu dessen axialer Mittenachse und durch diese hindurch dargestellt. Die Beschreibung der vorhergehenden Figuren kann an den entsprechenden Stellen auch auf diese Ausführungsform übertragen werden. Im Unterschied zu den voranstehenden Ausführungsformen ist statt einer zweiten Durchgangsöffnung eine Vertiefung (21) im Grundkörper (3) vorhanden, in welcher der zweite Metallstift (6) angeordnet ist. Die Vertiefung hat im Prinzip die Form eines Sacklochs, hier allerdings mit einer sich zum Boden verjüngenden, konisch geformten Wandung. Der zweite Metallstift (6) weist einen Durchmesser auf, der kleiner als Durchmesser des Eingangs der Vertiefung (21) ist, aber größer als der Durchmesser der Vertiefung (21) am Boden. Deshalb stößt die Kante der in der Vertiefung (21) angeordneten Endfläche des zweiten Metallstifts (6) an die konisch zulaufende innere Wandung der Vertiefung (21). An dieser Stelle bildet sich während des Widerstandsschweißens die lokal begrenzte und im Wesentlichen linienförmige Kontaktzone aus, so dass sich dort ebenfalls die ringförmige Schweißlinie (70) befindet. Die Vertiefung (21) kann beispielsweise durch Prägen des Grundkörpers (3) hergestellt werden. Wie in den übrigen Ausführungsformen muss der erste Metallstift (5) keinen Überstand über die Oberseite (31) des Grundkörpers aufweisen.In 6a schematically the section of the feedthrough element according to the invention is shown parallel to the axial center axis and through it. The description of the preceding figures can also be transferred to this embodiment in the appropriate places. In contrast to the preceding embodiments, instead of a second passage opening, a recess (FIG. 21 ) in the main body ( 3 ) in which the second metal pin ( 6 ) is arranged. The recess has in principle the shape of a blind hole, but here with a tapered to the bottom, conically shaped wall. The second metal pin ( 6 ) has a diameter which is smaller than the diameter of the entrance of the recess (FIG. 21 ), but larger than the diameter of the recess ( 21 ) on the ground. Therefore, the edge of the in the depression ( 21 ) arranged end face of the second metal pin ( 6 ) to the tapered inner wall of the recess ( 21 ). At this point, during the resistance welding, the locally limited and substantially linear contact zone is formed, so that there likewise the annular weld line (FIG. 70 ) is located. The depression ( 21 ) can, for example, by embossing the body ( 3 ) getting produced. As in the other embodiments, the first metal pin ( 5 ) no supernatant over the top ( 31 ) of the base body.

6b stellt wieder einen Ausschnitt aus 6a im Bereich der Vertiefung (21) vergrößert dar. Dadurch soll die Lage der ringförmigen Schweißlinie (70) verdeutlicht werden, die wie beschrieben seitens des Grundkörpers (3) auf der inneren Wandung der konisch Richtung Boden zulaufenden Vertiefung (21) verläuft und seitens des zweiten Metallstifts (6) entlang der Kante seiner in der Vertiefung angeordneten Endfläche. Die ringförmige Schweißlinie (70) enthält wiederum aufgeschmolzenes Material des Grundkörpers (3) und/oder des zweiten Metallstifts (6). 6b again shows a section 6a in the area of deepening ( 21 This is to increase the position of the annular weld line ( 70 ), as described by the body (as 3 ) on the inner wall of the conical towards the bottom recess ( 21 ) and on the part of the second metal pin ( 6 ) along the edge of its end surface disposed in the recess. The annular weld line ( 70 ) in turn contains molten material of the main body ( 3 ) and / or the second metal pin ( 6 ).

In 7a ist schematisch der Schnitt des erfindungsgemäßen Durchführungselements parallel zu dessen axialer Mittenachse und durch diese hindurch dargestellt. Die Beschreibung der vorhergehenden Figuren kann an den entsprechenden Stellen auch auf diese Ausführungsform übertragen werden. Diese Ausführungsform ist der in der 6a und 6b Dargestellten ähnlich, nur weist die Vertiefung (21) auch in ihrem Eingangsbereich einen kleineren Durchmesser als der durchschnittliche Durchmesser des zweiten Metallstifts (6) auf. Dafür ist der zweite Metallstift (6) mit einem abgerundeten Bereich an demjenigen Ende versehen, das zumindest abschnittsweise innerhalb der Vertiefung (21) angeordnet ist. Dadurch kommt die Kante am Übergang von Unterseite (32) des Grundkörpers und Vertiefung (21) auf dem abgerundeten Bereich des zweiten Metallstifts (6) zu liegen und die Schweißlinie (70) verläuft seitens des Grundkörpers (3) an dieser Kante und seitens des zweiten Metallstifts (6) auf dem abgerundeten Bereich.In 7a schematically the section of the feedthrough element according to the invention is shown parallel to the axial center axis and through it. The description of the preceding figures can also be transferred to this embodiment in the appropriate places. This embodiment is that in the 6a and 6b Illustrated similarly, only the indentation ( 21 ) in its input area a smaller diameter than the average diameter of the second metal pin ( 6 ) on. For this is the second metal pin ( 6 ) is provided with a rounded region at that end which at least in sections within the depression ( 21 ) is arranged. This gives the edge at the transition from the bottom ( 32 ) of the basic body and depression ( 21 ) on the rounded portion of the second metal pin ( 6 ) and the welding line ( 70 ) runs on the part of the main body ( 3 ) at this edge and on the part of the second metal pin ( 6 ) on the rounded area.

7b stell wieder einen Ausschnitt aus 7a im Bereich der Vertiefung (21) vergrößert dar. Dadurch soll die Lage der ringförmigen Schweißlinie (70) verdeutlicht werden. Außerdem wird ersichtlich, dass sich beim Einsetzen des zweiten Metallstifts (6) in die Vertiefung (21) an der Kante des Eingangs der Vertiefung (21) und einer umlaufenden Linie auf dem abgerundeten Bereich des zweiten Metallstifts (6) beim Widerstandsschweißens wieder eine lokal begrenzte und im Wesentlichen linienförmige Kontaktzone ausbildet, so dass sich dort ebenfalls die ringförmige Schweißlinie (70) befindet, die aufgeschmolzenes Material des Grundkörpers (3) und/oder des zweiten Metallstifts (6) enthält. 7b put out again a section 7a in the area of deepening ( 21 This is to increase the position of the annular weld line ( 70 ) be clarified. In addition, it can be seen that when inserting the second metal pin ( 6 ) into the depression ( 21 ) at the edge of the entrance of the recess ( 21 ) and a circumferential line on the rounded portion of the second metal pin ( 6 ) again forms a locally limited and substantially line-shaped contact zone during resistance welding, so that there likewise the annular weld line (FIG. 70 ), the molten material of the main body ( 3 ) and / or the second metal pin ( 6 ) contains.

Selbstverständlich ist es möglich und von der Erfindung umfasst, Elemente der dargestellten Ausführungsformen miteinander zu kombinieren, z.B. Formungen der zweiten Metallstifte (6) entsprechend den 6a bis 7b mit Durchgangsöffnungen (20) einzusetzen statt mit Vertiefungen (21). Of course, it is possible and encompassed by the invention to combine elements of the illustrated embodiments with each other, eg, forming the second metal pins (FIG. 6 ) according to the 6a to 7b with passage openings ( 20 ) instead of depressions ( 21 ).

Das erfindungsgemäße Durchführungselement und das Verfahren zu dessen Herstellung ermöglichen eine weniger aufwendige Ausführung insbesondere einer Zündvorrichtung als die aus dem Stand der Technik bekannten, insbesondere weil sich durch die geeignete Formung des Grundkörpers (3) und/oder des zweiten Metallstifts (6) eine Schweißverbindung zwischen Grundkörpers (3) und zweitem Metallstift (6) mittels Widerstandsschweißen herstellen lässt, woraus eine Schweißlinie (70), insbesondere ringförmige Schweißlinie (70) resultiert. Dieses ist ein besonders rationelles Verfahren, welches es auch erlaubt, die zweite Durchgangsöffnung (20) oder Vertiefung (21) mit weniger Anforderung an die Präzision ihres Durchmessers und ihres Profils herzustellen, was längere Standzeiten der eingesetzten Werkzeuge ermöglicht. Außerdem wird auf den Einsatz von Lotmaterial verzichtet. Dadurch lässt sich der Herstellungsprozess eines erfindungsgemäßen Durchführungselements mit weniger Herstellungsaufwand gestalten.The lead-through element according to the invention and the method for the production thereof enable a less complicated design, in particular of an ignition device, than those known from the prior art, in particular because due to the suitable shaping of the base body ( 3 ) and / or the second metal pin ( 6 ) a welded connection between basic body ( 3 ) and second metal pin ( 6 ) by means of resistance welding, from which a welding line ( 70 ), in particular annular weld line ( 70 ) results. This is a particularly efficient method, which also allows the second through-hole ( 20 ) or depression ( 21 ) with less requirement for the precision of their diameter and profile, which allows longer tool lives. In addition, the use of solder material is dispensed with. As a result, the manufacturing process of a feedthrough element according to the invention can be designed with less production effort.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10133223 A1 [0007]
US 2003/0192446 A1 [0007]
EP 1061325 A1 [0008]
EP 1455160 B1 [0009]
DE 102009008673 B3 [0010]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN EN 10020 [0032]
DIN EN 10 027-2 [0033]
DIN EN 10 027-2 [0058]

Claims

Feedthrough element comprising a metallic base body ( 3 ) with two substantially opposite surfaces ( 31 . 32 ), and at least one first passage opening ( 4 ) in the main body ( 3 ), in which a metal pin ( 5 ) in an electrically insulating fixing material ( 10 ) is arranged, and at least one second passage opening ( 20 ) or depression ( 21 ) in the main body ( 3 ), in which another metal pin ( 6 ) by means of a welded connection electrically conductive with the main body ( 3 ), the second metal pin ( 6 ) at least in sections within the second passage opening ( 20 ) or depression ( 21 ) is arranged and the second passage opening ( 20 ) or depression ( 21 ) and / or the second metal pin ( 6 ) are designed so that the welded joint as a welding line ( 70 ) between the second metal pin ( 6 ) and the basic body ( 3 ) is trained.

Feedthrough element according to claim 1, wherein welded connection as an annular weld line ( 70 ) between the second metal pin ( 6 ) and the basic body ( 3 ) is trained.

Feedthrough element according to at least one of the preceding claims, wherein the welded joint comprises molten material ( 100 ) of the basic body ( 3 ) and / or the second metal pin ( 6 ) having.

Feedthrough element according to at least one of the preceding claims, wherein the welding line ( 70 ) on the part of the body ( 3 ) at the edge between the surface of the main body ( 31 . 32 ) and the inner wall second passage opening ( 20 ) or depression ( 21 ) is present.

Feedthrough element according to at least one of the preceding claims, wherein the second metal pin ( 20 ) an at least locally expanded profile ( 61 ), which has a larger maximum diameter than the diameter of the second passage opening ( 20 ) or depression ( 21 ), so that the welding line ( 70 ) by the second metal pin ( 6 ) at least in sections on the area with the expanded profile ( 61 ) runs.

Feedthrough element according to at least one of claims 1 to 4, wherein the second metal pin ( 6 ) has a rounded region at the end which at least partially within the second passage opening ( 20 ) or depression ( 21 ), wherein the diameter of the second passage opening ( 20 ) or depression ( 21 ) smaller than the diameter of the second contact pin ( 6 ) and the welding line ( 70 ) by the second metal pin ( 6 ) on the rounded area at the end of the second metal pin ( 6 ) runs.

Lead-through element according to at least one of claims 1 to 3, wherein the main body ( 3 ) a recess ( 21 ), which has a conical profile at least in a partial area and the welding line ( 70 ) runs from the base body within the area with the conical profile.

Method for producing a lead-through element, comprising the method steps of providing a metallic base body ( 3 ) having a predetermined thickness and predetermined outer contour, the two substantially opposite surfaces ( 31 . 32 ), generating at least a first passage opening ( 4 ) in the body ( 3 ), Generating at least one second passage opening ( 20 ) or depression ( 21 ) in the body ( 3 ), Providing two metal pins ( 5 . 6 ), Inserting and fixing the first metal pin ( 5 ) within the first passage opening ( 4 ) by means of an electrically insulating fixing material ( 10 ), Arranging the second metal pin ( 6 ) so that it at least partially within the second passage opening ( 20 ) or depression ( 21 ) and a contact zone ( 71 . 72 ), in particular annular contact zone ( 71 . 72 ) between basic body ( 3 ) and second metal pin ( 6 ), application of electrical voltage to body ( 3 ) and second metal pin ( 6 ), so that electric current between basic body ( 3 ) and second metal pin ( 6 ) over the contact zone ( 71 . 72 ) flows, wherein the main body ( 3 ) and the second metal pin ( 6 ) along the contact zone ( 71 . 72 ) as a welding line ( 70 ), in particular as an annular weld line ( 70 ), and thus an electrically conductive connection between the base body ( 3 ) and second metal pin ( 6 ) will be produced.

Method according to claim 8, wherein the second metal pin ( 6 ) is deformed, so that in one area a locally widened profile ( 61 ), which has a larger maximum diameter than the diameter of the second passage opening (FIG. 20 ) or depression ( 21 ), and the second metal pin ( 6 ) so in the second through-hole ( 20 ) or depression ( 21 ) is arranged, that the welding line ( 70 ) by the second metal pin ( 6 ) in an area on the locally expanded profile ( 61 ) of the second metal pin ( 6 ) runs.

Method according to claim 8, wherein the second metal pin ( 6 ) has a larger diameter than the second passage opening ( 20 ) or depression ( 21 ) and one end of the second metal pin rounded and so in the second through hole ( 20 ) or depression ( 21 ) is arranged, that the welding line ( 70 ) by the second metal pin ( 6 ) on the rounded area at the end of the second metal pin ( 6 ) runs.

Method according to at least one of claims 8 to 10, wherein the second metal pin ( 6 ) and the second through-hole ( 20 ) or depression ( 21 ) are formed so that the welding line ( 70 ) on the part of the body ( 3 ) at the edge between the surface ( 31 . 32 ) of the basic body ( 3 ) and the inner wall of the second passage opening ( 20 ) or depression ( 21 ) runs.

Method according to at least one of claims 8 to 11, wherein in the main body ( 3 ) a recess ( 21 ) is introduced, which has a conical profile at least in a partial region and the second metal pin ( 6 ) so in the depression ( 6 ) is arranged, that the welding line ( 70 ) runs from the base body within the area with the conical profile.

Use of a lead-through element according to at least one of Claims 1 to 7 in pyrotechnic ignition devices and / or airbag igniters and / or belt tensioners and / or in sensors and / or in actuators and / or in electrochemical reactor units and / or in batteries and / or in accumulators and / or or in bushings of security containers.